Fizică #012 Variante Electricitate 2009

Question 1

Se consideră montajul electric din figura alăturată, în care sursa are rezistență internă neglijabilă. Prin închiderea întrerupătorului k, puterea electrică furnizată de sursă:

Accepted Answer

A) crește deoarece scade rezistența electrică a circuitului;. Cu întrerupătorul k deschis, curentul circulă doar prin R_1, iar rezistența echivalentă a circuitului este: R_ech = R_2 + R_1 Deoarece k este conectat în paralel cu R_1, la închiderea lui k acesta scurtcircuitează R_1 (rezistență neglijabilă a comutatorului), iar rezistența echivalentă scade la: R_ech' = R_2 Sursa fiind ideală (r = 0), puterea electrică furnizată de sursă este: P = E · I = E · fracER_ech = fracE^2R_ech Cum rezistența echivalentă scade (de la R_2 + R_1 la R_2), puterea furnizată de sursă crește.

Answer

scade deoarece scade rezistența electrică a circuitului;

Answer

nu se modifică;

Answer

devine nulă deoarece sursa nu are rezistență internă.

Question 2

Energia electrică de 100 kWh exprimată în funcție de unități de măsură din S.I. este:

Accepted Answer

D) 360 · 10^6 A · V · s. Convertim ora în secunde și kilowatul în wați: 100 kWh = 100 · 1000 W · 3600 s = 360 · 10^6 W · s Cum unitatea de putere este W = A · V (din P = UI), iar energia este E = P · t: 100 kWh = 360 · 10^6 J = 360 · 10^6 A · V · s

Answer

100 kJ

Answer

3600 · 10^6 J

Answer

36 · 10^6 A · V

Question 3

Un circuit electric este compus dintr-o baterie cu rezistența internă r = 2 Ω și un rezistor cu rezistența electrică R_1 = 1 Ω pe care se debitează puterea P. Se înlocuiește rezistorul R_1 cu un alt rezistor R_2 pe care sursa debitează aceeași putere P. Rezistența electrică a rezistorului R_2 este:

Accepted Answer

A) 4 Ω. Puterea debitată de sursă pe rezistorul exterior R este: P(R) = (E^2 R)/((R+r)^2) Impunând P(R_1) = P(R_2) = P obținem ecuația P(R+r)^2 = E^2 R, adică: P R^2 + (2Pr - E^2) R + P r^2 = 0 Aceasta este o ecuație de gradul II în R, cu rădăcinile R_1 și R_2. Produsul rădăcinilor este: R_1 · R_2 = (P r^2)/(P) = r^2 Înlocuind valorile cunoscute: R_2 = (r^2)/(R_1) = (2^2)/(1) = 4 Ω Verificare: la R_1 = 1 Ω, P = (E^2 · 1)/((1+2)^2) = (E^2)/(9); la R_2 = 4 Ω, P = (E^2 · 4)/((4+2)^2) = (4E^2)/(36) = (E^2)/(9) — aceeași putere, confirmând rezultatul.

Answer

8 Ω

Answer

2 Ω

Answer

3 Ω

Question 4

Valoarea puterii electrice disipate pe un rezistor la bornele căruia se aplică o tensiune constantă:

Accepted Answer

B) este independentă de timpul cât circulă curentul electric prin rezistor. Pentru un rezistor la bornele căruia se aplică tensiunea constantă U, puterea electrică disipată se poate scrie: P = U · I = (U^2)/(R) = I^2 R Verificăm fiecare afirmație: - P = U^2/R depinde de rezistență (invers proporțional cu R) — afirmația independenței de rezistență este falsă. - P = U · I, cu U constant, este direct proporțională cu I, nu invers proporțională — afirmația proporționalității inverse cu intensitatea este falsă. - Puterea disipată prin efect Joule, P = I^2 R, depinde de pătratul intensității, deci nu depinde de sensul curentului, ci doar de valoarea sa absolută — afirmația dependenței de sensul curentului este falsă. - Puterea P este o mărime instantanee, determinată în fiecare moment doar de U și R; ea nu depinde de durata cât circulă curentul (spre deosebire de energia disipată W = P · t, care depinde de timp) — afirmația independenței de timp este adevărată.

Answer

depinde de sensul curentului prin rezistor

Answer

este invers proporțională cu intensitatea curentului care circulă prin rezistor

Answer

nu depinde de rezistența electrică a rezistorului

Question 5

Puterea transferată de la un generator către circuitul extern este maximă când:

Accepted Answer

D) rezistența internă a sursei este egală cu rezistența circuitului exterior. Puterea transferată circuitului exterior de rezistență R, pentru o sursă cu t.e.m. E și rezistență internă r, este: P(R) = I^2R = ((E)/(R+r))^2 R = fracE^2R(R+r)^2 Derivăm în raport cu R și anulăm derivata pentru a găsi extremul: (dP)/(dR) = E^2 · frac(R+r)^2 - R · 2(R+r)(R+r)^4 = E^2 · fracr-R(R+r)^3 = 0 Condiția de maxim este deci r = R: rezistența internă a sursei egală cu rezistența circuitului exterior.

Answer

rezistența internă a sursei are valoare maximă

Answer

rezistența internă a sursei este egală cu jumătate din rezistența circuitului exterior

Answer

rezistența circuitului exterior are valoare maximă

Fizică #012 Variante Electricitate 2009

Alte subiecte de fizică

Seturi la întâmplare