Academos
  1. Subiecte
  2. Bacalaureat
  3. Fizică tehnologic
  4. Modulul C, Subiectul al III-lea

Modulul C, Subiectul al III-lea, toate variantele

Bacalaureat, Fizică tehnologic, 2021-2026. Rezolvă-le pe rând, cu baremul la îndemână.

Sesiuni de examen

III. Rezolvați următoarea problemă: Circuitul a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată este alcătuit dintr-o baterie cu tensiunea electromotoare E = 16 V și rezistența electrică interioară r, un bec și un rezistor cu rezistența electrică R₁ = 24 Ω. Becul funcționează la parametrii săi nominali U_b = 12 V și I_b = 0,5 A. Calculați:

rezistența electrică a becului;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 24 Ω

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p R_b = U_b/I_b - 3p rezultat final R_b = 24 Ω - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: Circuitul a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată este alcătuit dintr-o baterie cu tensiunea electromotoare E = 16 V și rezistența electrică interioară r, un bec și un rezistor cu rezistența electrică R₁ = 24 Ω. Becul funcționează la parametrii săi nominali U_b = 12 V și I_b = 0,5 A.

Calculați: puterea electrică furnizată de baterie circuitului exterior;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: P_ext = 12 W

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 3p P_ext = P_b + P₁ - 1p P₁ = U_b²/R₁ - 1p rezultat final P_ext = 12 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: Circuitul a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată este alcătuit dintr-o baterie cu tensiunea electromotoare E = 16 V și rezistența electrică interioară r, un bec și un rezistor cu rezistența electrică R₁ = 24 Ω. Becul funcționează la parametrii săi nominali U_b = 12 V și I_b = 0,5 A. Calculați:

energia electrică totală produsă de baterie în intervalul de timp Δt = 5 minute.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 4,8 kJ

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p W_total = EIΔt - 1p I = I_b + I₁ - 1p I₁ = U_b/R₁ - 1p rezultat final W_total = 4,8 kJ - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) La bornele unei baterii cu tensiunea electromotoare E = 12 V și rezistența electrică interioară r = 4 Ω este conectat un bec legat în serie cu un rezistor R₁, ca în figura alăturată. Becul funcționează la parametrii săi nominali, Uᵦ = 9 V și Pᵦ = 4,5 W. Calculați:

rezistența electrică a becului;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 18 Ω

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: - 4p Pᵦ = Uᵦ²/Rᵦ - 3p rezultat final Rᵦ = 18 Ω - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: La bornele unei baterii cu tensiunea electromotoare E = 12 V și rezistența electrică interioară r = 4 Ω este conectat un bec legat în serie cu un rezistor R₁, ca în figura alăturată. Becul funcționează la parametrii săi nominali, U_b = 9 V și P_b = 4,5 W. Calculați:

energia electrică totală produsă de baterie în timp de zece minute;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: W_total = 3,6 kJ

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p W_total = EIΔt - 3p rezultat final W_total = 3,6 kJ - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) La bornele unei baterii cu rezistența interioară r = 2 Ω se conectează, în serie, un bec și un rezistor. Becul este caracterizat de valorile nominale P_b = 5 W și I_b = 0,5 A. Rezistența electrică a rezistorului este R = 28 Ω. Becul funcționează la valori nominale. Calculați:

energia electrică consumată de bec în Δt = 5 min de funcționare;

Arată baremul

Răspuns: 1,5 kJ

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p W_b = P_b · Δt - 3p rezultat final: W_b = 1,5 kJ - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) La bornele unei baterii cu rezistența interioară r = 2 Ω se conectează, în serie, un bec și un rezistor. Becul este caracterizat de valorile nominale P_b = 5 W și I_b = 0,5 A. Rezistența electrică a rezistorului este R = 28 Ω. Becul funcționează la valori nominale. Calculați:

tensiunea electromotoare a bateriei;

Arată baremul

Răspuns: 25 V

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: - 4p E = r·I_b + R_b·I_b + R·I_b - 3p rezultat final: E = 25 V - 1p

randamentul transferului de energie de la baterie la circuitul exterior.

Arată baremul

Răspuns: 96%

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: - 3p R_ext = R_b + R - 1p η = R_ext/(R_ext + r) - 1p rezultat final: η = 96% - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Două becuri identice, având fiecare parametrii nominali U_b = 12 V și I_b = 1 A, sunt legate în paralel și conectate la bornele unei baterii având tensiunea electromotoare E = 15 V și rezistența interioară nenulă. Becurile funcționează la parametrii nominali. Toate conductoarele de legătură au rezistența electrică neglijabilă.

Desenați schema electrică a circuitului.

Arată baremul

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p Schemă electrică corectă - 4p

Calculați energia electrică consumată împreună de cele două becuri în timp de o oră.

Arată baremul

Răspuns: 86,4 kJ

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p W_b = U_b I_b Δt - 2p W = 2W_b - 1p rezultat final W = 86,4 kJ - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Pe soclul becului B₁ sunt înscrise valorile „7,5 V; 0,5 A”. Becul B₂ are tensiunea nominală egală cu 6 V. Ambele becuri funcționează la parametrii lor nominali. Sursa are rezistența interioară r = 3 Ω. Schema aferentă subiectului III, cu sursa E, r și becurile B₁ și B₂ legate în serie, este pe pagina 3.

Calculați: rezistența electrică a becului B₁;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: R₁ = 15 Ω

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: - 3p R₁ = U₁ₙ/I₁ₙ - 2p rezultat final R₁ = 15 Ω - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Pe soclul becului B₁ sunt înscrise valorile „7,5 V; 0,5 A”. Becul B₂ are tensiunea nominală egală cu 6 V. Ambele becuri funcționează la parametrii lor nominali. Sursa are rezistența interioară r = 3 Ω. Calculați:

puterea becului B₂;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 3 W

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p P₂ₙ = U₂ₙI₂ₙ - 2p I₂ₙ = I₁ₙ - 1p rezultat final P₂ₙ = 3 W - 1p

energia consumată în total de cele două becuri în timp de 20 minute;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 8,1 kJ

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p W = (P₁ₙ + P₂ₙ)Δt - 2p P₁ₙ = U₁ₙI₁ₙ - 1p rezultat final W = 8,1 kJ - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Pe soclul becului B₁ sunt înscrise valorile „7,5 V; 0,5 A”. Becul B₂ are tensiunea nominală egală cu 6 V. Ambele becuri funcționează la parametrii lor nominali. Sursa are rezistența interioară r = 3 Ω. Schema aferentă subiectului III, cu sursa E, r și becurile B₁ și B₂ legate în serie, este pe pagina 3.

Calculați: randamentul transferului de energie de la sursă către gruparea celor două becuri.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: η = 90%

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: - 4p η = (P₁ₙ + P₂ₙ)/Pₜₒₜ - 2p Pₜₒₜ = P₁ₙ + P₂ₙ + r·I₁ₙ² - 1p rezultat final η = 90% - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Două becuri sunt legate în serie și conectate la bornele unui generator cu tensiunea electromotoare E = 120 V și rezistența interioară nenulă. Primul bec este caracterizat de valorile nominale P₁ = 100 W și U₁ = 80 V, iar tensiunea nominală a celui de-al doilea bec este U₂ = 20 V. Cele două becuri funcționează la valori nominale.

Determinați: rezistența electrică a primului bec;

Arată baremul

Răspuns: R₁ = 64 Ω

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p P₁ = U₁²/R₁ - 3p rezultat final: R₁ = 64 Ω - 1p

Determinați: energia consumată de gruparea becurilor în intervalul de timp Δt = 2 min;

Arată baremul

Răspuns: W = 15 kJ

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p W = Pₑₓₜ · Δt - 2p Pₑₓₜ = P₁ + P₂ - 1p rezultat final: W = 15 kJ - 1p

Determinați: raportul dintre puterea consumată de circuitul exterior generatorului și puterea totală dezvoltată de generator.

Arată baremul

Răspuns: Pₑₓₜ/P_total = 5/6 ≅ 0,83

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p P_total = E · I - 3p rezultat final: Pₑₓₜ/P_total = 5/6 ≅ 0,83 - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată, becurile funcționează la parametrii nominali. Becul B₁ are puterea nominală Pₙ₁ = 5 W și tensiunea nominală Uₙ₁ = 10 V, iar becul B₂ are puterea nominală Pₙ₂ = 12 W și tensiunea nominală Uₙ₂ = 12 V. Determinați:

intensitatea curentului electric prin becul B₁;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 0,5 A

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p I₁ = Pₙ₁/Uₙ₁ - 2p rezultat final I₁ = 0,5 A - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată, becurile funcționează la parametrii nominali. Becul B₁ are puterea nominală P_n1 = 5 W și tensiunea nominală U_n1 = 10 V, iar becul B₂ are puterea nominală P_n2 = 12 W și tensiunea nominală U_n2 = 12 V. Determinați:

rezistența electrică a becului B₂ când acesta funcționează în regim nominal;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: R₂ = 12 Ω

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p R₂ = U_n2/I₂ - 2p I₂ = P_n2/U_n2 - 1p rezultat final R₂ = 12 Ω - 1p

energia consumată de cele două becuri în intervalul de timp Δt = 1 min;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: W = 1020 J

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p W = W₁ + W₂ - 1p W₁ = P_n1Δt - 1p W₂ = P_n2Δt - 1p rezultat final W = 1020 J - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Valoarea intensității curentului electric indicate de ampermetrul ideal (R_A ≅ 0 Ω) este I = 0,75 A. Rezistorul, de rezistență R = 96 Ω, este conectat în paralel cu gruparea serie a două becuri identice. Parametrii nominali ai unui bec sunt P_b = 6 W și U_b = 12 V. Becurile funcționează la parametri nominali. Determinați:

intensitatea curentului electric ce străbate un bec;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: I_b = 0,5 A

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p P_b = U_b I_b - 2p rezultat final: I_b = 0,5 A - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) O baterie cu tensiunea electromotoare E = 9 V și rezistența interioară r = 1 Ω alimentează un rezistor cu rezistența electrică R. Rezistorul este confecționat dintr-un fir metalic cu lungimea ℓ = 8 m și aria secțiunii transversale S = 0,16 mm². Puterea electrică totală dezvoltată de baterie este P_total = 9 W. Determinați:

intensitatea curentului electric prin rezistor;

Arată baremul

Răspuns: 1 A

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p P_total = E · I - 2p rezultat final I = 1 A - 1p

rezistivitatea materialului din care este confecționat rezistorul;

Arată baremul

Răspuns: 1,6 · 10⁻⁷ Ω · m

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p I = E/(R + r) - 1p R = ρ · ℓ/S - 2p rezultat final ρ = 1,6 · 10⁻⁷ Ω · m - 1p

Două consumatoare, având rezistențele electrice R₁ = 18 Ω, respectiv R₂ = 12 Ω, sunt legate în paralel. Gruparea astfel formată este conectată la bornele unui generator de tensiune electromotoare E = 40 V și rezistență interioară diferită de zero. Puterea electrică consumată de consumatorul de rezistență electrică R₁ este P₁ = 72 W.

Desenați schema electrică a circuitului.

Arată baremul

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p schema electrică a circuitului - 4p

Calculați intensitatea curentului electric care străbate consumatorul de rezistență electrică R₁.

Arată baremul

Răspuns: I₁ = 2 A

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 3p P₁ = R₁I₁² - 2p rezultat final: I₁ = 2 A - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: Două consumatoare, având rezistențele electrice R₁ = 18 Ω, respectiv R₂ = 12 Ω, sunt legate în paralel. Gruparea astfel formată este conectată la bornele unui generator de tensiune electromotoare E = 40 V și rezistență interioară diferită de zero. Puterea electrică consumată de consumatorul de rezistență electrică R₁ este P₁ = 72 W.

Determinați energia electrică consumată de ambele consumatoare, împreună, în Δt = 5 minute de funcționare.

Arată baremul

Răspuns: W_ext = 54 kJ

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p W_ext = P_ext·Δt - 1p P_ext = P₁ + R₂I₂² - 1p R₁I₁ = R₂I₂ - 1p rezultat final: W_ext = 54 kJ - 1p

Două consumatoare, având rezistențele electrice R₁ = 18 Ω, respectiv R₂ = 12 Ω, sunt legate în paralel. Gruparea astfel formată este conectată la bornele unui generator de tensiune electromotoare E = 40 V și rezistență interioară diferită de zero. Puterea electrică consumată de consumatorul de rezistență electrică R₁ este P₁ = 72 W.

Determinați puterea disipată pe rezistența interioară a generatorului.

Arată baremul

Răspuns: P_int = 20 W

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p P_int = E · I − P_ext - 2p I = I₁ + I₂ - 1p rezultat final: P_int = 20 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Bateria are parametrii E = 12 V și r = 1 Ω. Cele trei rezistoare au rezistențele R₁ = 13 Ω, R₂ = 15 Ω, respectiv R₃ = 10 Ω. Inițial întrerupătorul K este deschis. Schema circuitului este pe pagina 3 a subiectului.

Calculați puterea disipată de rezistorul R₁.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: Pᵣ₁ = 3,25 W

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p Pᵣ₁ = I²R₁ - 2p I = E/(R₁ + R₃ + r) - 1p rezultat final Pᵣ₁ = 3,25 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Bateria are parametrii E = 12 V și r = 1 Ω. Cele trei rezistoare au rezistențele R₁ = 13 Ω, R₂ = 15 Ω, respectiv R₃ = 10 Ω. Inițial întrerupătorul K este deschis.

Determinați energia electrică consumată de rezistorul R₃ în Δt = 15 min de funcționare.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: Q_R₃ = 2,25 kJ

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 3p Q_R₃ = I²·R₃·Δt - 2p rezultat final Q_R₃ = 2,25 kJ - 1p

Se închide întrerupătorul K. Calculați puterea totală dezvoltată de baterie.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: P_E = 7,2 W

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p I′ = E/(R₁ + R_p + r) - 1p R_p = R₂R₃/(R₂ + R₃) - 1p P_E = E·I′ - 1p rezultat final P_E = 7,2 W - 1p

Determinați randamentul circuitului, în condițiile în care întrerupătorul K este închis.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: η = 95%

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p η = R_e/(R_e + r) - 2p R_e = R₁ + R_p - 1p rezultat final η = 95% - 1p

Simulări și modele de subiect

III. Rezolvați următoarea problemă: Un consumator cu puterea nominală P₁ = 108 W funcționează normal când este conectat în serie cu un rezistor având rezistența electrică R₂ = 2,25 Ω la bornele unui generator. Tensiunea electromotoare a generatorului este E = 48 V, iar rezistența interioară este r. Știind că intensitatea curentului debitat de sursă este I = 4 A, determinați:

tensiunea la bornele consumatorului;

Arată baremul

Răspuns: U₁ = 27 V

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p P₁ = U₁·I - 3p rezultat final: U₁ = 27 V - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Se cunosc R₁ = R₂ = 10 Ω și R = 15 Ω. Inițial întrerupătorul K este deschis. În aceste condiții puterea dezvoltată de rezistorul R₂ este P₂ = 2,5 W, iar randamentul de transfer al energiei de la sursa de tensiune la circuitul exterior este η ≅ 0,83 (= 5/6). Se consideră că voltmetrul este ideal (Rᵥ → ∞). Calculați:

valoarea intensității curentului electric prin sursă când K este deschis;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: I = 0,5 A

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p I = √(P₂/R₂) - 2p rezultat final I = 0,5 A - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Se cunosc R₁ = R₂ = 10 Ω și R = 15 Ω. Inițial întrerupătorul K este deschis. În aceste condiții puterea dezvoltată de rezistorul R₂ este P₂ = 2,5 W, iar randamentul de transfer al energiei de la sursa de tensiune la circuitul exterior este η ≅ 0,83 (= 5/6). Se consideră că voltmetrul este ideal (Rᵥ → ∞). Calculați:

valoarea tensiunii electromotoare a sursei;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: E = 15 V

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p P_ext = I²(R + R₂) - 1p P_total = E · I - 1p η = P_ext/P_totală - 1p rezultat final E = 15 V - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Se cunosc R₁ = R₂ = 10 Ω și R = 15 Ω. Inițial întrerupătorul K este deschis. În aceste condiții puterea dezvoltată de rezistorul R₂ este P₂ = 2,5 W, iar randamentul de transfer al energiei de la sursa de tensiune la circuitul exterior este η ≅ 0,83 (= 5/6). Se consideră că voltmetrul este ideal (Rᵥ → ∞). Calculați:

indicația voltmetrului la închiderea întrerupătorului.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: U = 12 V

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p Rₑ꜀ₕ = R + (R₁ · R₂)/(R₁ + R₂) - 1p I′ = E/(Rₑ꜀ₕ + r) - 1p U = E − I′r - 1p rezultat final U = 12 V - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Două becuri cu puterile nominale P₁ = 100 W și P₂ = 60 W sunt conectate în serie la bornele unei surse cu tensiunea electromotoare E = 100 V și rezistență interioară r necunoscută. Se constată că becurile funcționează la parametri nominali. Puterea electrică totală produsă de sursă în timpul funcționării normale a becurilor este P_total = 200 W. Neglijând variația rezistenței electrice a becurilor cu temperatura în timpul funcționării normale, determinați:

energia electrică consumată împreună de cele două becuri într-o oră;

Arată baremul

Răspuns: W = 576 kJ

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p W = P · Δt - 2p P = P₁ + P₂ - 1p rezultat final W = 576 kJ - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: Circuitul electric din figura alăturată conține două rezistoare cu rezistențele electrică R₁ = 16 Ω și R₂, un bec (B) și un ampermetru ideal (Rₐ = 0 Ω). Becul (B) are intensitatea nominală Iₙ = 0,5 A și puterea nominală Pₙ = 8 W, iar rezistența interioară a generatorului este r = 1 Ω. Becul funcționează la parametri nominali, iar curentul electric prin ampermetru are intensitatea Iₐ = 3 A. Determinați: Schema de pe pagina 3 reprezintă rezistorul R₂, becul B și rezistorul R₁ pe trei ramuri paralele, alimentate de generatorul E, r. Ampermetrul măsoară curentul total prin generator.

Determinați rezistența electrică a becului;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 32 Ω

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p Pₙ = R_BIₙ² - 2p rezultat final R_B = 32 Ω - 1p

Determinați energia electrică consumată de rezistorul R₁ în timp de 5 minute;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 4,8 kJ

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p W₁ = (Uₙ²/R₁)Δt - 2p Uₙ = Pₙ/Iₙ - 1p rezultat final W₁ = 4,8 kJ - 1p

Determinați puterea electrică disipată pe rezistorul R₂;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 24 W

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p P₂ = UₙI₂ - 1p I₂ = Iₐ − Iₙ − I₁ - 1p I₁ = Uₙ/R₁ - 1p rezultat final P₂ = 24 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: Circuitul electric din figura alăturată conține două rezistoare cu rezistențele electrice R₁ = 16 Ω și R₂, un bec (B) și un ampermetru ideal (R_A = 0 Ω). Becul (B) are intensitatea nominală Iₙ = 0,5 A și puterea nominală Pₙ = 8 W, iar rezistența interioară a generatorului este r = 1 Ω. Becul funcționează la parametri nominali, iar curentul electric prin ampermetru are intensitatea I_A = 3 A.

Determinați: puterea totală furnizată de generator întregului circuit.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 57 W

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p P_total = EI_A - 2p E = I_A r + Uₙ - 1p rezultat final P_total = 57 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În circuitul electric prezentat în figura alăturată generatorul electric are tensiunea electromotoare E = 11 V și rezistența interioară r = 1,5 Ω, iar cele două becuri au rezistențele electrice R_b₁ = 3,0 Ω și R_b₂ = 5,0 Ω. Intensitatea curentului electric indicată de ampermetrul ideal (R_A = 0 Ω) este I_A = 1,0 A, iar cele două becuri din circuit funcționează la parametri nominali. Determinați:

puterea nominală a becului cu rezistența electrică R_b₁;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: P_n₁ = 3 W

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: - 3p P_n₁ = R_b₁I_A² - 2p rezultat final P_n₁ = 3 W - 1p

energia electrică consumată de cele două becuri în timpul Δt = 1 minut;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: W₁₂ = 0,48 kJ

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: - 4p R₁₂ = R_b₁ + R_b₂ - 1p W₁₂ = R₁₂I_A²Δt - 2p rezultat final W₁₂ = 0,48 kJ - 1p

puterea absorbită de rezistența interioară a generatorului;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: P_int = 6 W

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: - 4p E = Ir + I_AR₁₂ - 2p P_int = rI² - 1p rezultat final P_int = 6 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: Circuitul electric din figura alăturată este alimentat la o baterie alcătuită din n = 5 generatoare identice înseriate, având fiecare tensiunea electromotoare E = 20 V și rezistența interioară r = 4 Ω. Becul montat în circuit (B) are tensiunea nominală Uₙ = 50 V și puterea nominală Pₙ = 25 W. Întrerupătorul (K) este deschis, iar becul funcționează la parametri nominali. Determinați: Schema circuitului este pe pagina 3 a subiectului.

rezistența electrică a becului în timpul funcționării la parametri nominali;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: R_B = 100 Ω

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: - 3p Pₙ = Uₙ²/R_B - 2p rezultat final R_B = 100 Ω - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: Circuitul electric din figura alăturată este alimentat la o baterie alcătuită din n = 5 generatoare identice înseriate, având fiecare tensiunea electromotoare E = 20 V și rezistența interioară r = 4 Ω. Becul montat în circuit (B) are tensiunea nominală Uₙ = 50 V și puterea nominală Pₙ = 25 W. Întrerupătorul (K) este deschis, iar becul funcționează la parametri nominali. Determinați: Schema circuitului este în figura aferentă subiectului III de pe pagina 3.

puterea totală dezvoltată de bateria de generatoare;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: P_total = 50 W

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: - 4p Pₙ = Uₙ·I - 1p Eₑ = nE - 1p P_total = EₑI - 1p rezultat final P_total = 50 W - 1p

energia electrică absorbită de rezistorul de rezistență R în timp de 10 minute;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: Wᵣ = 12 kJ

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: - 4p Eₑ = I(Rᵦ + R + nr) - 2p Wᵣ = RI²Δt - 1p rezultat final Wᵣ = 12 kJ - 1p

randamentul transferului de energie de la baterie la circuitul exterior după închiderea întrerupătorului (K).

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: η = 80%

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: - 4p η = R/(R + nr) - 3p rezultat final η = 80% - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) La bornele unui generator cu rezistența interioară r = 3 Ω se conectează o grupare paralel formată dintr-un bec și un rezistor. Rezistența electrică a rezistorului este R = 20 Ω. Parametrii nominali ai becului sunt Uₙ = 6 V și Iₙ = 0,2 A. Becul funcționează la parametrii nominali.

Desenați schema electrică a circuitului.

Arată baremul

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p schema electrică a circuitului - 4p

Determinați valoarea căderii de tensiune pe rezistența interioară a generatorului.

Arată baremul

Răspuns: 1,5 V

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p u = r·I - 1p I = Iᵣ + Iₙ - 1p Iᵣ = Uₙ/R - 1p rezultat final: u = 1,5 V - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: O sursă cu tensiunea electromotoare E = 24 V și rezistența interioară r = 1,0 Ω alimentează circuitul a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Rezistențele rezistorilor sunt R₁ = 5,0 Ω, R₂ = 10 Ω, R₃ = 14 Ω și respectiv R = 1,0 Ω. Calculați:

puterea electrică totală dezvoltată de sursă când întrerupătorul K este deschis.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: P = 36 W

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p Rₑ = R₁ + R₂ - 1p I = E/(Rₑ + r) - 1p P = E·I - 1p rezultat final P = 36 W - 1p

rezistența echivalentă a circuitului exterior sursei când întrerupătorul K este închis.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: R′ₑ = 11 Ω

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p R′ₑ = R₁ + Rₚ - 1p Rₛ = R₃ + R - 1p Rₚ = (R₂·Rₛ)/(R₂ + Rₛ) - 1p rezultat final R′ₑ = 11 Ω - 1p

valoarea energiei disipate de rezistorul R₂ în Δt = 50 s atunci când K este închis.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 720 J

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p I′ = I₂ + I₃ - 1p I₂R₂ = I₃(R₃ + R) - 1p W₂ = R₂ · I₂² · Δt - 1p rezultat final W₂ = 720 J - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Se cunosc: r = 1,5 Ω, R₁ = 5 Ω, R₂ = 10 Ω și rezistența becului R_B = 5 Ω. Intensitatea curentului electric prin bec este I_B = 2 A, iar conductoarele de legătură au rezistența electrică neglijabilă.

Calculați puterea electrică disipată de bec.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 20 W

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p P = R_B · I_B² - 3p rezultat final P = 20 W - 1p

Determinați valoarea tensiunii electromotoare a bateriei.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 26 V

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p E = I_B · (R₁ + R_B) + I · r - 1p I_B · (R₁ + R_B) = I₂ · R₂ - 1p I = I_B + I₂ - 1p rezultat final E = 26 V - 1p

În cazul în care becul se arde, precizați dacă tensiunea la bornele sursei crește sau scade. Justificați răspunsul vostru.

Figura din subiect
Arată baremul

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 3p precizarea faptului că tensiunea la bornele sursei crește - 1p justificare corectă - 2p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Cele două rezistoare au rezistențele electrice R₁ = R₂ = 40 Ω, iar rezistența interioară a bateriei este r = 10 Ω. Atunci când întrerupătorul K este deschis, ampermetrul ideal (Rₐ ≅ 0 Ω) indică I₀ = 0,6 A, iar când întrerupătorul este închis ampermetrul indică I₁ = 0,5 A. Determinați:

puterea disipată de rezistorul R₁ când întrerupătorul este deschis;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 14,4 W

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p P = R₁I₀² - 2p rezultat final P = 14,4 W - 1p

energia dezvoltată de rezistorul R₂ în Δt = 320 s dacă întrerupătorul este închis;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 3,2 kJ

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p W₂ = (U₂²/R₂)Δt - 1p U₂ = U₁ - 1p U₁ = I₁R₁ - 1p rezultat final W₂ = 3,2 kJ - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Cele două rezistoare au rezistențele electrice R₁ = R₂ = 40 Ω, iar rezistența interioară a bateriei este r = 10 Ω. Atunci când întrerupătorul K este deschis, ampermetrul ideal (Rₐ ≅ 0 Ω) indică I₀ = 0,6 A, iar când întrerupătorul este închis ampermetrul indică I₁ = 0,5 A. Determinați:

puterea dezvoltată pe circuitul exterior bateriei atunci când întrerupătorul este închis;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 20 W

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p P₁ = I₁²R₁ - 1p P₂ = U₂²/R₂ - 1p P = P₁ + P₂ - 1p rezultat final P = 20 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. La bornele bateriei cu rezistența interioară r = 2 Ω se conectează în serie un bec și un rezistor. Tensiunea la bornele becului este U₁ = 30 V, iar intensitatea curentului prin baterie este I = 3 A. Bateria furnizează circuitului exterior puterea electrică P = 270 W. Determinați:

energia consumată de bec în timpul t = 2 h;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: W_bec = 648 kJ

C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 4p W_bec = U₁ · I · Δt - 3p rezultat final W_bec = 648 kJ - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. La bornele bateriei cu rezistența interioară r = 2 Ω se conectează în serie un bec și un rezistor. Tensiunea la bornele becului este U₁ = 30 V, iar intensitatea curentului prin baterie este I = 3 A. Bateria furnizează circuitului exterior puterea electrică P = 270 W. Determinați: Schema circuitului de la subiectul III, pagina 3, face parte din enunț.

rezistența rezistorului R₂

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 20 Ω

C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p P = P₁ + P_bec - 1p P_bec = U₁·I - 1p R₁ = P₁/I² - 1p rezultat final R₁ = 20 Ω - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. La bornele bateriei cu rezistența interioară r = 2 Ω se conectează în serie un bec și un rezistor. Tensiunea la bornele becului este U₁ = 30 V, iar intensitatea curentului prin baterie este I = 3 A. Bateria furnizează circuitului exterior puterea electrică P = 270 W. Determinați:

puterea electrică totală furnizată de sursă;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: P_totala = 288 W

C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 3p P_totala = P + P_int; - 1p P_int = I² · r - 1p rezultat final P_totala = 288 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. La bornele bateriei cu rezistența interioară r = 2 Ω se conectează în serie un bec și un rezistor. Tensiunea la bornele becului este U₁ = 30 V, iar intensitatea curentului prin baterie este I = 3 A. Bateria furnizează circuitului exterior puterea electrică P = 270 W. Determinați: Schema circuitului de la subiectul III, pagina 3, face parte din enunț.

randamentul transferului de putere de la sursă la circuitul exterior.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: η = 93,75%

C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p η = P/P_totală - 3p rezultat final η = 93,75% - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Rezistorii au aceeași rezistență electrică, R = 8 Ω, iar rezistența interioară a generatorului este r = 2 Ω. Inițial întrerupătorul (K) este deschis, iar ampermetrul ideal montat în circuit (R_A ≅ 0 Ω) indică intensitatea I = 1 A. Determinați:

puterea disipată pe circuitul exterior generatorului;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: P = 16 W

Se punctează oricare alte modalități de rezolvare corectă a cerințelor. C. Subiectul al III-lea III.a. Pentru: 3p Rₑ = 2R - 1p P = RₑI² - 1p rezultat final P = 16 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Rezistorii au aceeași rezistență electrică, R = 8 Ω, iar rezistența interioară a generatorului este r = 2 Ω. Inițial întrerupătorul (K) este deschis, iar ampermetrul ideal montat în circuit (R_A ≅ 0 Ω) indică intensitatea I = 1 A. Schema circuitului aferentă subiectului III se află pe pagina 3.

Determinați: energia electrică disipată în întregul circuit în timp de 2 min;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 2160 J

Se punctează oricare alte modalități de rezolvare corectă a cerințelor. C. Subiectul al III-lea b. Pentru: 4p W_tot = EIΔt - 2p E = I(R_e + r) - 1p rezultat final W_tot = 2160 J - 1p

Determinați: puterea disipată în întregul circuit dacă se închide întrerupătorul K;

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: 32,4 W

Se punctează oricare alte modalități de rezolvare corectă a cerințelor. C. Subiectul al III-lea c. Pentru: 4p P_tot = EI₁ - 1p E = I₁(R + r) - 2p rezultat final P_tot = 32,4 W - 1p

III. Rezolvați următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Rezistorii au aceeași rezistență electrică, R = 8 Ω, iar rezistența interioară a generatorului este r = 2 Ω. Inițial întrerupătorul (K) este deschis, iar ampermetrul ideal montat în circuit (R_A ≅ 0 Ω) indică intensitatea I = 1 A. Determinați:

randamentul transferului de putere de la generator la circuitul exterior generatorului dacă întrerupătorul K rămâne închis.

Figura din subiect
Arată baremul

Răspuns: η = 80%

Se punctează oricare alte modalități de rezolvare corectă a cerințelor. C. Subiectul al III-lea d. Pentru: 4p η = R/(R + r) - 3p rezultat final η = 80% - 1p

Exersează zilnic cu Academos

Aplicația pentru Evaluarea Națională și Bac. În curând pe:

  • App Store
  • Google Play