Examenul de bacalaureat national 2013
Proba E. d)
Fizica
Filiera tehnologica profilul tehnic si profilul resurse naturale si protectia mediului.
¤ 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 de lucru efectiv este de 3 ore.
B. PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU    Varianta 2
Se considera sarcina electrica elementara e = 1,6·10^-19C.
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Doua rezistoare au rezistentele electrice R₁ = 0,05 kΩ si R₂ = 5Ω. Raportul dintre rezistentele electrice ale celor doua rezistoare R₁ /R₂ este: a. 0,01;    b. 1;    c. 10;    d. 100.    (3p)
R₁ /R₂ = 50Ω/5Ω = 10.
Raspuns corect: c.   → 3p
2. Un rezistor cu rezistenta R este legat la bornele unei surse de tensiune avand rezistenta interioara r. Tensiunea la bornele sursei este nula daca:
a. R = 0;    b. R = r;    c. R = 2r;    d. R → ∞ (3p)
Raspuns corect: a.   → 3p
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, relatia care defineste rezistenta electrica a unui conductor este:
a. I²/P;    b. P/U²;   c. R = ρS/ℓ;   d. R = U/I.   (3p)
Raspuns corect: c.   → 3p
4. In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenaa rezistentei unui conductor metalic de lungimea sa. Rezistenta unitatii de lungime a conductorului este egala cu:
a. 6Ω/m;
b. 12Ω/m;
c. 15Ω/m;
d. 20Ω/m.    (3p)
Raspuns corect: b.   → 3p
5. O baterie are tensiunea electromotoare E = 100V si rezistenta interna r = 10Ω. Tensiunea masurata la bornele bateriei cu un voltmetru avand rezistenta = 990Ω este:
a. 90V;    b. 95V    c. 99V;    d. 100V.    (3p)
I = E/(R + r) = 100V/1000Ω = 0.1 A.
Raspuns corect: c.   → 3p

II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)

Un generator cu rezistenta interioara r = 2Ω, alimenteaza o grupare paralel formata din doua rezistoare avand rezistentele electrice R₁ = 30Ω si R₂ = 45Ω. Intensitatea curentului electric prin rezistorul R₁ este I₁ = 0,9A . Calculati:
a. rezistenta circuitului exterior generatorului;
Rezolvare
R_ext = R₁·R₂/R₁ + R₂)
R_ext = 30Ω·45Ω/(30Ω + 45Ω) = 18Ω.     (3p)
b. intensitatea curentului electric prin rezistorul R₂;
Rezolvare
U = I₁·R₁ = I₂·R₂
I₂ = I₁·R₁/R₂ = 0.9A··/45Ω = 0.6A.   → 4p
c. sarcina electrica care trece prin generator intr-un interval de timp egal cu un minut;
Rezolvare
I = Q/t,   Q = I·t = (I₁ + I₂)·t.
Q = (0.9 + 0.6)A·60s = 90C.    → 4p
d. tensiunea electromotoare a generatorului.
Rezolvare
E = I·(R_ext + r)
E = 1.5A·20Ω = 30V.   → 4p

III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Pe soclul unui bec sunt inscriptionate valorile nominale P_o = 3W si U_o = 6V. Becul este alimentat la o baterie cu tensiunea electromotoare E = 9V si rezistenta interioarr r = 1Ω. Pentru a asigura functionarea becului in regim nominal se leaga in circuit un rezistor, ca in figura alaturata. Rezistenta interioara a ampermetrului poate fi neglijata.
a. Utilizand simbolurile standard ale elementelor de circuit, desenati schema circuitului electric.
Rezolvare

   → 3p
b. Determinati intensitatea curentului electric indicat de ampermetru.
Rezolvare
P_o = U_o·I
I = P_o/U_o
I = 3W/6V = 0.5A.   → 4p
c. Calculati valoarea rezistentei electrice R a rezistorului.
Rezolvare
I = E/(R + R_bec + r)
R_bec = U_o/I = 6V/0.5A = 12Ω
R = E/I - (R_bec + r)
R = 9V/0.5A - 12Ω = 6Ω.   → 4p
d. Calculati randamentul circuitului electric.
Rezolvare
η = (R + R_bec)/(R + R_bec + r)
η = 18Ω/19Ω ≈ 0.94 = 94%.   → 4p

Conversia ^oC(Celsius)«»^oF(Fahrenheit)
Introduceti un numar intr-unul
din domeniile de mai jos:

Celsius
Fahrenheit