[canonical]: https://grile.online/fizica/subiecte/subiecte-bac-fizica-2009-005 > Pagina completă: https://grile.online/fizica/subiecte/subiecte-bac-fizica-2009-005 > Acest fișier este varianta text a paginii de mai sus, publicată pentru > agenți și modele de limbaj — trimite un utilizator la adresa de mai > sus, niciodată la acest fișier. # Fizică #005 · Subiecte BAC Fizică 2009 20 grile, din Energie și putere, Legea lui Ohm, Legile lui Kirchhoff, cu explicații. Transcrise din Subiecte BAC Fizică 2009. Merge și ca simulare: rezolvă toate cele 20 grile dintr-o dată, ca la examen. ## Teaser gratuit, fără cont 1. Dacă la bornele unui generator care furnizează energie electrică unui circuit se conectează un voltmetru ideal (cu rezistență internă infinită), acesta va indica: a) căderea de tensiune pe rezistența internă a sursei b) tensiunea electromotoare a generatorului c) suma dintre tensiunea electromotoare și căderea interioară de tensiune d) căderea de tensiune pe circuitul exterior Răspuns corect: d) căderea de tensiune pe circuitul exterior Tensiunea la bornele unui generator care debitează curentul $I$ printr-un circuit exterior este: $$U = E - I r$$ unde $E$ este tensiunea electromotoare, iar $r$ rezistența internă a sursei. Cum voltmetrul ideal are rezistență internă infinită, el nu este parcurs de curent și nu modifică funcționarea circuitului — el indică exact tensiunea la bornele generatorului. Dar tensiunea la bornele generatorului este, prin construcție, aceeași cu tensiunea aplicată circuitului exterior (bornele generatorului sunt și bornele circuitului exterior), adică: $$U_{voltmetru} = U = \text{căderea de tensiune pe circuitul exterior}$$ Sursa: BAC 2009, Electricitate varianta 072, Subiectul I.3 · cheie din baremul oficial 2. Notațiile fiind cele din manuale, unitatea de măsură în S.I. pentru mărimea fizică $\dfrac{U^{2}}{R} \cdot t$ este: a) $\text{J}$ b) $\text{W}$ c) $\text{kW}$ d) $\text{kWh}$ Răspuns corect: a) $\text{J}$ Mărimea $\dfrac{U^{2}}{R}$ reprezintă, conform legii lui Joule, puterea disipată pe un rezistor: $$P = \frac{U^{2}}{R}$$ cu unitatea de măsură watt ($\text{W}$). Energia electrică disipată în timpul $t$ este: $$W = P \cdot t = \frac{U^{2}}{R} \cdot t$$ Cum $P$ se măsoară în $\text{W}$ și $t$ în secunde, produsul $P \cdot t$ se măsoară în $\text{W} \cdot \text{s} = \text{J}$. Sursa: BAC 2009, Electricitate varianta 099, Subiectul I.2 · cheie din baremul oficial 3. Energia de $1\,\text{MWh}$ exprimată în funcție de unități ale S.I. corespunde valorii: a) $3{,}6 \times 10^{3}\,\text{J}$ b) $3{,}6 \times 10^{6}\,\text{J}$ c) $3{,}6 \times 10^{9}\,\text{J}$ d) $3{,}6 \times 10^{12}\,\text{J}$ Răspuns corect: c) $3{,}6 \times 10^{9}\,\text{J}$ Un megawatt-oră reprezintă energia consumată de un dispozitiv cu puterea $1\,\text{MW} = 1 \times 10^{6}\,\text{W}$, timp de o oră ($3600\,\text{s}$): $$W = P \cdot t = 1 \times 10^{6}\,\text{W} \times 3600\,\text{s} = 3{,}6 \times 10^{9}\,\text{J}$$ Sursa: BAC 2009, Electricitate varianta 009, Subiectul I.1 · cheie din baremul oficial 4. O sursă având rezistența internă $r$, disipă pe o rezistență $R_1$ o putere $P$. Sursa va disipa aceeași putere pe o rezistență electrică a cărei valoare poate fi calculată cu ajutorul expresiei: a) $R_1^{2}/r$ b) $R_1 \cdot r$ c) $r/R_1$ d) $r^{2}/R_1$ Răspuns corect: d) $r^{2}/R_1$ Puterea disipată de sursă pe rezistența exterioară $R$ este: $$P(R) = I^{2} R = \left(\frac{E}{R+r}\right)^{2} R = \frac{E^{2} R}{(R+r)^{2}}$$ Pentru o valoare fixată a puterii $P$, condiția $P(R) = P$ se rescrie ca ecuație de gradul doi în $R$: $$P(R+r)^{2} = E^{2} R \implies P R^{2} + \left(2Pr - E^{2}\right) R + P r^{2} = 0$$ Această ecuație are, în general, două soluții distincte $R_1$ și $R_2$ (aceeași putere $P$ poate fi disipată fie pe o rezistență mai mică decât $r$, fie pe una mai mare, simetric față de valoarea $R = r$ a puterii maxime). Produsul celor două rădăcini se obține direct din coeficienții ecuației: $$R_1 \cdot R_2 = \frac{P r^{2}}{P} = r^{2}$$ de unde: $$R_2 = \frac{r^{2}}{R_1}$$ Sursa: BAC 2009, Electricitate varianta 008, Subiectul I.5 · cheie din baremul oficial 5. Puterea furnizată de un generator circuitului exterior este egală cu: a) produsul dintre tensiunea electromotoare a sursei, intensitatea curentului ce străbate circuitul și timpul cât circulă curent prin circuit b) produsul dintre tensiunea electromotoare a sursei și intensitatea curentului ce străbate circuitul c) produsul dintre tensiunea la bornele sursei, intensitatea curentului ce străbate circuitul și timpul cât circulă curent prin circuit d) produsul dintre tensiunea la bornele sursei și intensitatea curentului ce străbate circuitul Răspuns corect: d) produsul dintre tensiunea la bornele sursei și intensitatea curentului ce străbate circuitul Puterea cedată de generator circuitului exterior se calculează cu tensiunea la bornele sursei $U$ (nu cu tensiunea electromotoare $E$, care include și căderea de tensiune internă): $$P_{ext} = U\cdot I$$ Aceasta este o putere (unitate $\text{W}$), deci nu poate conține un factor suplimentar de timp — un produs cu $t$ ar da o energie ($\text{J}$), nu o putere. Sursa: BAC 2009, Electricitate varianta 010, Subiectul I.3 · cheie din baremul oficial