Proba scrisa la fizica Producerea si utilizarea curentului continuu
-Filiera teoretica : profilul real,
-Filiera tehnologica : profilul tehnic si profilul resurse naturale si protectia mediului,
-Filiera vocationala : profilul militar.
¤ Sunt obligatorii toate subiectele din doua arii tematice dintre cele patru prevazute de programa, adica :
A. mecanica ,
B. elemente de termodinamica ,
C. producerea si utilizarea curentului continuu ,
D. optica .
¤ Se acorda 10 puncte din oficiu.
¤ Timpul efectiv de lucru este de 3 ore.
C. Producerea si utilizarea curentului continuu . Varianta 3
Subiectul I.
Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Puterea disipata de o sursa de tensiune electrica , de rezistenta interioara r , intr-un circuit exterior de
rezistena electrica R variabila , este maxima atunci cand :
a. R →∞ b. R = 4r
c. R = r d. R →0 (3p)
Rezolvare
P = U·I = I
2·R = E
2·R/[R + r]
2
Conform teoremei lui Fermat o functie derivabila pe un interval are derivata nula in orice punct de extrem din interiorul intervalului . Derivam puterea in raport cu rezistenta R . Egalam derivata de ordinul unu cu zero si aflam ce valoare trebuie sa aiba R pentru ca puterea sa fie maxima .
dP/dR = E
2(R + r)
-2 + E
2R(-2)(R + r)
-3 = 0
1 - 2R/[R +r] =0
2R = R+r
R = r
Raspuns corect c. →3p
2. Simbolurile marimilor fizice si ale unitatilor de masura fiind cele din manualele de fizica, unitatea de
masura in S.I. a marimii fizice exprimata prin ρl/S este:
a. A b. V
c. W d. Ω (3p)
Rezolvare
[ρ]
SI·[l]
SI/[S]
SI =Ωm·m/m
2 = Ω
Raspuns corect d. →3p
3. Bornele unei surse de tensiune electromotoare E si rezistenta interioara r sunt conectate printr-un fir de
rezistenta electrica neglijabila. Intensitatea curentului electric ce strabate sursa are expresia:
a. 2E/r b. E/r
c. E/2r d. E/4r (3p)
Rezolvare
Legea lui Ohm pentru un circuit simplu este
I = E/[R + r]
Daca R = 0 , atunci
I = E/r
Raspuns corect b. →3p
4.
Graficele din figura alaturata redau dependenta puterii totale de intensitatea curentului
prin sursa, pentru trei surse diferite avand tensiunile electromotoare E
1, E
2 si E
3. Relatia
corecta intre tensiunile electromotoare ale celor trei surse este:
a. E
1 > E
2 > E
3
b. E
3 > E
2 > E
1
c. E
2 > E
1 > E3
d.E
3 > E
1 > E
2 (3p)
Rezolvare
P
totala = E·I
Din grafice rezulta
P
1 = E
1·I
P
2 = E
2·I
P
3 = E
3·I
Facem raportul
P
1/P
2 = E
1/E
2
Din grafic rezulta ca P
1 > P
2 ;→ E
1 > E
2
Din raportul P
2/P
3 = E
2/E
3
rezulta ca P
2 > P
3 ;→ E
2 > E
3
Deci , E
1 > E
2 > E
3
Raspuns corect a. → 3p
5.
Se considera montajul din figura alaturata , in care conductoarele de legatura au rezistente electrice neglijabile, iar rezistoarele au aceeasi
rezistenta electrica R. Rezistenta echivalenta a montajului intre punctele
A si D este:
a. 3R
b.R
c.2R/3
d.R/3 . (3p)
Rezolvare
Deoarece conductoarele de legatura au rezistenta neglijabila punctele A si C au acelasi potential, la fel punctele B si D au acelasi potential
Schema echivalenta a montajului din figura de mai sus este :
Sunt legate trei rezistoare in paralel
1/R
e = 1/R + 1/R + 1/R = 3/R
R
e = R/3
Raspuns corect d. → 3p
