Proba scrisa la fizica Producerea si utilizarea curentului continuu



Subiectul II.
Rezolvati urmatoarea problema : (15 puncte)
retea electrica
In figura alaturata este reprezentata schema unui circuit electric pentru care se cunosc: E1 = 5 V , E2 = 4 V , R1 = 10Ω , R2 = 10Ω , R3 = 20Ω ,
I3 = 0,12 A . Rezistentele interne ale surselor sunt neglijabile.
Determinati:
a. tensiunea electrica dintre nodurile A si B;
b. intensitatea curentului electric prin rezistorul de rezistenta R2 ;
c. tensiunea electromotoare E3 ;
d. intensitatea curentului electric printr-un fir de rezistenta neglijabila care se conecteaza in locul rezistorului de rezistenta R3 .
Datele problemei
E1 = 5 V ;      E2 = 4 V
R1 = 10Ω ;      R2 = 10Ω
R3 = 20Ω ;      I3 = 0,12 A
Rezolvare
-Se stabileste pentru fiecare ramura cate un sens al curentului electric ;
-Pentru fiecare ochi de retea se alege in mod arbitrar cate un sens de parcurs ;
Se aplica prima lege a lui Kirchhoff (Suma algebrica a intensitatilor curentilor electrici care se intalnesc intr-un nod de retea este egala cu zero ), pentru n - 1 noduri de retea
Pentru nodul de retea A : I1 + I2 - I3 = 0 ( Conventie : intensitatea curentului care intra in nod este pozitiva , iar daca iese din nod intensitatea curentului este negativa )
Se aplica legea a doua a lui Kirchhoff pentru ochiuri de retea de m ori,( numarul ochiurilor de retea ) , respectand conventia de semn pentru tensiuni :
-caderea de tensiune Ik·Rk este pozitiva daca intensitatea curentului Ik ce trece prin rezistorul Rk are acelasi sens cu sensul de parcurs , in caz contrar este negativa
-Tensiunea electromotoare este pozitiva daca sensul de parcurs strabate sursa direct ( de la borna negativa la borna pozitiva . Asa dar
a. UAB ? (V)
UAB = I3·R3 ; →2p
UAB = 0,12A·20Ω = 2,4 V ; →1p
b. I1 + I2 = I3
I2 = I3 - I1 : → 1p
Pentru ochiul I de retea : E1 = I1R1 + I3R3 ; → 2p
Pentru ochiul II de retea : E2 - E3 = I2R2 + I3R3
I1 = ( E1 - I3R3 )/R1
I1 = ( 5 V - 2,4 V )/10Ω = 0 ,26 A
I2 = 0,12 A - 0,26 A = - 0,14 A :→1p
c. Semnul minus indica faptul ca sensul intensitatii curentului I2 este opus celui din figura si atunci ecuatia pentru ochiul II de retea este
E2 - E3 = I3R3 - I2R2 ; → 3p
E3 = E2 + I2R2 - I3R3 = 4 V +1,4 V - 2,4 V = 3 V → 1p
d. IAB ? I (A)
E1 = I'1R1→I'1 = E1/R1 = 5V/10Ω = 0,5A ;→1p
I'2R2 = E2 - E3 ;      I'2 = (E2 - E3 )/R2 ; →1p
I'2 = 0,38 A
IAB = I'1 + I'2 ;→1p
IAB = 0,6 A ; →1p

Subiectul III.

Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
bac cc iulie sub III
In figura alaturata este reprezentata schema unui circuit electric pentru care se cunosc: E1 = 9 V , E2 = 5 V , R = 4 Ω , r1 = r2 = 1Ω. De la momentul to = 0 pana la momentul t1 = 10 min , comutatorul k1 este deschis, iar comutatorul k2 este inchis. De la momentul t1 = 10 min pana la momentul t2 = 30 min , ambele comutatoare sunt inchise. La momentul t2 = 30 min , comutatorul k2 se deschide.
a. Determinati valoarea energiei electrice consumate de rezistor in intervalul de timp [to ; t1] .
b. Calculati randamentul circuitului in intervalul de timp [to ; t1] .
c. Reprezentati grafic dependenta intensitatii curentului electric care strabate rezistorul R in functie de timp pe intervalul [0 min ; 35 min]
d. Determinati valoarea puterii maxime pe care o poate furniza sursa cu tensiunea electromotoare E2 unui consumator cu rezistenta convenabil aleasa.
Datele problemei
E1 = 9 V ; E2 = 5 V ; R = 4 Ω r1 = r2 = 1Ω ;
t1 = 10 min ; t2 = 30 min
Rezolvare
a.ΔU ? (J)
bac cc iulie sub III a
I' = E2/[R + r] = 5 V/5Ω = 1 A
ΔU = I'2R( t1 - to ) ;→3p
ΔU = 1A24Ω600s = 2400 J ;→1p
b.η ?      η = Pu/Pc
η = I'2R/I'2(R + r ) = R/[R + r] ;→3p
η = 4/5 = 0,8 = 80% ; →1p
c.I = f(t) ?→4p
Intre 0 min si 10 min k1 este deschis, iar comutatorul k2 este inchis.
I' = E2/R + r = 5 V/5Ω = 1 A
Intre 10 min si 30 min k1 si k2 sunt inchise.
I1r - I2r= E1 - E2
I2r + IR = E2
I = I1 + I2
In cele trei ecuatii se inlocuiesc marimile cu valorile corespunzatoare:
dependenta intensitatii crt el. de timp
I2 = 5 - 4I
I1 = 4 + I2 = 4 + 5 - 4I = 9 - 4I
I = 9 - 4I + 5 - 4I
9I = 14 ; I = 1,55A
Cand k2este deschis I = 0
d. Pmax ? (W)
P = I22·R = E22R/[ R + r2 ]2
P = Pmax cand R = r2 , adica Pmax =E22/4r2 ; →3p
Pmax = 25 V2/4Ω = 6,25 W ; →1p



Orientare




electro
1. In jurul unui camp electric variabil in timp ia nastere un camp magnetic cu linii de camp inchise.
2. Unda electromagnetica.
3. In jurul unui camp magnetic variabil in timp ia nastere un camp electric cu linii de camp inchise.


Matematicieni romani

In Romania o serie de profesori de valoare au pus bazele unui invatamant serios al analizei matematice. Spiru Haret intemeietorul invatamantului romanesc modern, autor al unor studii in mecanica cereasca facute cu metode de analiza matematica, David Emanuel autorul unui tratat de teoria functiilor Traian Lalescu si Anton Davidoglu care si-au adus o contributie importanta in teoria ecuatiilor diferentiale. Dumitru Pompeiu a introdus notiunea de derivata areolara si a demonstrat o teorema celebra de reprezentare integrala.

Ştiaţi că:

¤ . . . James Clerk Maxwell figura remarcabila in stiintele fizice isi publica primul articol stiintific la varste de 15 ani.

¤ . . . Maxwell mergea intotdeauna la laborator insotit de cainele sau Tobi care se descurca admirabil in laborator.

banner.logo2
sus

« Pagina precedenta      Linkuri utile      Pagina urmatoare »



Postati:

Facebook widgets   Twitter widgets   Google plus widgets   linkedin