Subiectul I

  1. Un conductor metalic, conectat la o sursă de tensiune constantă, se încălzește la trecerea curentului electric prin conductor. Dacă se neglijează modificarea dimensiunilor conductorului cu temperatura, atunci:
    1. rezistenţa electrică a conductorului scade
    2. rezistenţa electrică a conductorului nu se modifică
    3. intensitatea curentului electric prin conductor creşte
    4. intensitatea curentului electric prin conductor scade

Răspuns:

  1. intensitatea curentului electric prin conductor scade

R=R_{0}\cdot (1+\alpha\cdot t),

unde \alpha este o constantă pozitivă, iar t reprezintă temperatura.

Atunci, dacă t crește, rezultă că rezistența elastică a conductorului crește.

I=\frac{U}{R}

U=ct

R crește

\Rightarrow I scade

\Rightarrow d

  1. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manuale, mărimea fizică care poate fi exprimată prin produsul U \cdot I reprezintă:
    1. sarcina electrică
    2. tensiunea electrică
    3. puterea electrică
    4. energia electrică

Răspuns:

  1. puterea electrică

P=U\cdot I,

unde P este puterea electrică.

\Rightarrow c

  1. Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manualele de fizică, unitatea de măsură în S.I. a mărimii exprimate prin raportul \frac{E}{r} este:
    1. \text{J}
    2. \text{A}
    3. \Omega
    4. \text{W}

Răspuns:

  1. \text{A}

I=\frac{E}{R}

Dacă R=r, atunci avem:

\Rightarrow I=\frac{E}{r}

[I]_{SI}=A

\Rightarrow \left [ \frac{E}{r} \right ]_{SI}=A

\Rightarrow b

  1. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependenţa de timp a intensităţii curentului printr-un conductor metalic.

Valoarea sarcinii electrice ce străbate secţiunea transversală a conductorului în intervalul de timp [4 \text{ s};12 \text{ s}] este egală cu:

  1. 80\ \text{mC}
  2. 160\ \text{mC}
  3. 80\ \text{C}
  4. 160\ \text{C}

Răspuns:

  1. 160\ \text{mC}

I=\frac{q}{t}

\Rightarrow q=I\cdot t

Rezultă că valoarea sarcinii electrice care străbate conductorul este numeric egală cu aria de sub graficul intensitații.

\begin{align*} \Rightarrow q&=20\cdot (12-4) \\&=20\cdot 8 \\& =160\ \text{mC} \end{align*}

\begin{align*} \Rightarrow b \end{align*}

  1. O baterie cu parametrii \begin{align*} E = 12\text{ V} \end{align*} şi \begin{align*} r = 1\ \Omega \end{align*} alimentează un rezistor cu rezistenţa electrică variabilă. Valoarea maximă a puterii disipate în rezistor este:
    1. \begin{align*} 144\text{ W} \end{align*}
    2. \begin{align*} 72\text{ W} \end{align*}
    3. \begin{align*} 36\text{ W} \end{align*}
    4. \begin{align*} 12\text{ W} \end{align*}

Răspuns:

  1. \begin{align*} 36\text{ W} \end{align*}

Se poate demonstra că puterea maximă disipată pe un rezistor \begin{align*} R \end{align*} de o baterie cu tensiunea electromotoare \begin{align*} E \end{align*} și rezistentă internă \begin{align*} r \end{align*} are formula:

\begin{align*} P_{max}=\frac{E^{2}}{4\cdot r} \end{align*}.

Atunci:

\begin{align*} P_{max}&=\frac{12^2}{4\cdot 1}\\\\&=\frac{144}{4} \\\\&=36\ \text{W} \end{align*}

\begin{align*} \Rightarrow c \end{align*}