Probleme și teste de evaluare [615176]
1
FIZICĂ
Probleme și teste de evaluare
pentru clasa a VIII -a
Această lucrare se adresează tuturor elevilor d in clasa a VIII -a și cuprinde
probleme de fizică din capitolul electrocinetică. În publicație întâlnim o scurtă
prezentare a noțiunilor teoretice , probleme rezolvate, probleme propuse dar și
modele de teste. Sunt propuse probleme cu un grad de dificultate mediu , fiind
accesibile pentru toți elevii care posedă nivelul minim de cunoștințe corespunzător
programei școlare. Dorim să vină în sprijinul elevilor în scopul însușirii,
sistematizării și aprofundării cunoștințelor pe care aceștia le dobândesc în orele de
fizică, la clasă. Sunt aplicații simple care presupun utilizarea formulelor și a
noțiunilor teoretice. Doresc ca această culegere să fie un instrument de lucru util
profesorilor în misiunea de a îndruma și orienta elevii spre studiul științelor exac te,
și de ce nu și pentru obținerea performanței.
2
Mărimea fizică se exprimă sub forma :
Mărime fizică = valoare numerică ∙ unitatea de măsură
Sistemul Intern ațional de Unități (SI) are la bază șapte mărimi fizice fundamentale
cu unitățile lor cores punzătoare:
Nr.
crt. Mărimea fizică
fundamentală Simbolul
mărimii fizice Unitatea de
măsură Simbolul
unității de
măsură
1. Lungime L metru m
2. Masă m kilogram Kg
3. Timp t secundă s
4. Temperatura absolută T Kelvin K
5. Cantitatea de substanță n mol mol
6. Intensitatea curentului
electric I Amper A
7. Intensitatea luminoasă I candela cd
ELECTROCINETICA
Curentul electric este deplasarea ordonată a purtătorilor de sarcină electrică.
Intensitatea curentului electric este mărimea fizică scalară numeric egală cu
sarcina electrică a purtătorilor ce trec prin secțiunea transversală a unui conductor
în unitatea de timp.
I=
; Q = n ∙ q o ; Q = I ∙ ∆t
3
I = intensitatea curentului electric
Q = sarcina electrica
∆t = timpul
qo = sarcina electrică elementară ; q0 = 1,6 10-19 C .
( Coulomb ) ; ( Amper )
1. Aflați numărul de electroni csre circulă printr -un conductor, știind că
transportă o sarcină electrică egală cu 3600 C, în timp de o oră
(q0 = 1,6 10-19 C).
R :
2. Un conductor este străbătut de un curent cu intensitatea 3 µA.
Ce sarcină electrică este transportată prin conductor într -o zi?
Câți electroni străbat secțiunea conductorului în acest interval de timp?
R :
3. Ce cantitate de electricitate trece în timp de 2 h printr -un consumator, dacă
intensitatea curentului ce -l străbate este de 100mA.
R :
4. În cât timp va trece printr -un circuit o sarcină electrică de 3 000 C, dacă
intensitatea curentului ce -l străbate este de 1 000 mA.
R:
5. Câți electroni trec în fiecare minut prin secțiunea circuitului unui reșou
electric, dacă intens itatea curentului este de 4,8 A?
Se știe : q0 = 1,6 10-19 C .
R:
6. Ce valoare indică un ampermetru dacă în timp de 10 min trece o sarcină
electrică de 12C ?
R :
4
7. Care este numărul electronilor care trec prin secțiunea tran sversală a unui
conductor parcurs de un curent electric cu intensitatea de 40 mA în timp de 40 s.
R :
Tensiunea electrică între două puncte ale unui circuit este mărimea fizică
definită prin raportul dintre lucrul mecanic efectuat pentru a deplasa unitatea de
sarcină electrică între cele două puncte și mărimea sarcinii electrice .
U – tensiunea electrică ; ( Volt)
U =
; L = U∙ q ;
U = V A – VB ; U – tensiunea electrică este o diferenț ă de potențial dintre două
puncte
Tensiunea electromotoare ( t.e.m.) a generatorului reprezintă lucrul mecanic
efectuat pentru a deplasa unitatea de sarcină electrică de -a lungul întregului
circuit. Tensiunea și poten țialul electric au aceea și unitate de m ăsură – voltul.
Între tensiunile electrice ale unui circuit simplu există relația :
E = U + u
unde E – tensiunea electromotoare a generatorului
U – tensiunea la borne
u – tensiunea in terioară.
Pentru a deplasa o cantitate de electricitate de 10 C pe o porțiune de circuit,
se efectuează un lucru mecanic de 2200 J. Care este tensiunea aplicată la capetele
porțiunii de circuit?
5
R:
Printr -un aparat electric trece timp de 1,5 h un curent de 2,5 A. Calculați
cantitatea de electricitate și lucrul mecanic consumat dacă tensiunea este de 220 V.
R :
Care este lucrul mecanic efectuat la trecerea unui curent de 3 A timp de 10
min, prin conductorul unui reșou electric sub o tensiune de 220 V ?
R :
Calculați cantitatea de electricitate ce trece prin circuitul unei mașini de
spălat în timp de 15 min. Tensiunea aplicată este de 220 V și se consumă un lucru
mecanic de 396 000J. Care este intensitatea curentului ce străbate circuitul ?
R :
O baterie are tensiunea electromotoare E = 25 V, iar tensiunea interioară u =
1 V. Prin circuitul exterior trec în timp de 20 min, 3 600 C.
Calculați:
– Tensiune a la borne
– Intensitatea curentului electric
– Lucrul mecanic consumat.
R:
Să se calculeze timpul de funcționare al unui motor , căruia i se aplică o
tensiune de 110 V, cheltuindu -se un lucru mecanic L= 99 kJ, știind că motorul este
străbătut de un curen t electric I = 1,5 A .
R:
Un bec electric este alimentat de un generator timp de 1 h. Să se afle
intensitatea curentului electric care circulă prin bec știind că tensiunea interioară a
becului este de 0,4 V, iar tensiunea electromotoare este d e 10 V. Pentru a deplasa
sarcina electrică prin bec se efectuează un lucru mecanic L = 69,12 kJ.
R:
6
Ce tensiune trebuie aplicată la bornele unui electromotor care consumă o
energie de 4 400 J în fiecare secundă, dacă intensitatea curentului este de 20 A.
R :
Se efectuează un lucru mecanic de 550 J pentru a deplasa o sarcină electrică
de 5 C printr -o lampă electrică. Sub ce tensiune funcționează lampa ?
R:
Pentru a deplasa o sarcină electrică de 10-7 C, între două puncte ale unui
circuit este necesar un lucru mecanic de 6 ∙10-4 J. Care este valoarea tensiunii
electrice între cele două puncte ale circuitului ?
R :
Un bec electric este conectat la o tensiune de 220 V. Acesta funcționează
timp de 2 h , iar intensitatea curentului ce -l străbat e este de 0,4 A. Calculați lucrul
mecanic cheltuit în timpul funcționării becului.
R :
Aflați tensiuea interioară u a unei baterii știind că tensiunea U la borne este
de 7,5 V, iar tensiunea electromotoare este de 9 V ?
R :
Care este tensiunea ele ctromotoare a unei baterii de acumulatoare, dacă prin
circuitul exterior trece un curent cu intensitatea de 20 A timp de 40 minute? Lucrul
mecanic consumat la trecerea curentului electric este de 326 000 J , iar căderea de
tensiune interioară este de 0,5 V.
R :
Să se calculeze intensitatea curentului care trece printr -o porțiune de circuit
în 10 min.dacă tensiunea este de 110 V, iar lucrul mecanic efectuat este de 2200 J.
R :
Printr -un fierbător trece un curent de 9 A timp de 1 oră. Ce lucu mecanic s e
consumă în timpul funcționării dacă tensiunea este de 220 V ?
7
R:
Rezistența electrică a unui conductor este mărimea fizică scalară definită
prin raportul dintre tensiunea electrică aplicată la capetele lui și intensitatea
curentului electric ce -l străbate.
R =
; = Ω ( ohm) ; U = R ∙ I
Rezistența unui conductor metalic cilindric și omogen este direct
proporțională cu lungimea conductorului (l), invers proporțională cu aria secțiunii
conductorului ( S) și depinde de natura materialului din care este confecționat
conductorul (ρ).
R =
; ρ =
.
ρ –rezistivitatea electrică ( se exprimă în Ω∙m)
Rezistivitatea electrică a conductorilor
Nr.
Crt. Substanța (materialul) Rezistivitatea la
200 C (Ω m)
1 Aluminiu 2,8∙10-8
2 Cupru 1,7 ∙10-8
3 Carbon ( amorf) 3,5 ∙10-5
4 Fier 1,0 ∙10-7
5 Nichelină 42 ∙ 10-8
6 Nichel 6,8 ∙10-8
7 Manganină 43 ∙10-8
8 Constantan 50 ∙10-8
8
Legea lui Ohm pentru o portiune de circuit – intensitatea curentului ce
străbate o porțiune de circuit este direct proporțională cu tensiunea apicată la
capetele acesteia când rezistența electrică a porțiunii de circuit este constantă.
I =
; I =
;
U=tensiunea unui rezistor sau tensiunea la borne
u=tensiunea interna sau caderea de tensiune pe circuitul interior
R = rezistenta unui rezistor sau rezistenta pe circuitul exterior
r = rezistenta interna a sursei
Legea lui Ohm pentru intregul circuit
Intensitatea curentului electric într -un circuit este direct proporțională cu
tensiunea electromotoare a generatorului și invers proporțională cu rezistența totală a
circuitului.
I =
; ISc =
1.La bornele unui conductor ohmic cu rezistența de 400 Ω se aplică o
tensiune U= 80 V. Ce intensitate are curentul electric care străbate conductorul ?
R :
Calculați rezistența unui consumator parcurs de un curent cu intensitatea de
600mA, căruia i se aplică o tensiune de 12,6 V .
R :
9
Să se calculeze rezistența unui bec electric conectat la o tensiune de 220 V,
știind că intensitatea curentului care circulă prin bec este de 0,5 A.
R :
Unui reostat i se aplică o tensiune de 150 V. Care va fi rezistența electrică a
acestuia, dacă este străbătut de o sarcină electrică de 450 C în timp de 10 minute ?
R:
Un fir de telegraf are lungimea de 350 Km . Știind că este confecționat din
fier cu diametrul de 3 mm, aflați rezistența electrică a acestuia . ( rezistivitatea
fierului este ρ = 10-7 Ω∙m).
R :
Să se calculeze rezistența unu i conductor de cupru cu lungimea de 285 m și
secțiunea de 3 mm. (ρ = 1,7 ∙ 10-8 Ω m ).
R :
Ce rezistență va avea un conductor din aluminiu cu lungimea de 35 m și
diametrul de 0,5 mm. (ρ = 2,8∙10-8 Ω m ).
R :
Dintr -un conductor de nichelină cu dia metrul de 0,5 mm se confecționează o
rezistență de 4Ω. Determinați lungimea conductorului dacă ρ = 4 ∙10-7 Ω m .
R :
Un circuit electric conține un conductor din argint cu rezistența de 15 Ω și
secțiunea de 3 mm2 . Care este lungimea acestuia și inten sitatea curentului ce -l
străbate dacă tensiunea aplicată este de 110V ?
R:
Un conductor de cupru cu secțiunea de 0,5 mm2 are o lungime de 200 m.
Care trebuie să fie lungimea unui conductor de aluminiu cu aceeași secțiune pentru
ca rezistența lui să fie egală cu rezistența conductorului de cupru ?
R :
10
Ce diametru va avea un conductor de aluminiu cu lungimea de 250 m și
rezistența de 50 Ω ?
L = 250 m d = 2 ∙r ; S = π r2 ; R =
R = 50 Ω S =
;
ρ = 2,8∙10-8 Ω m S = 2,8∙10-8 Ω m ∙ 250 m/ 50 Ω
d = ? m S = 14∙ 10-8 m2 ; S = 0,14 mm2 .
0,14 = 3,14 ∙ r2 ; r2 = 0,14/ 3,14
r2 = 0,044 mm2 ; r = 0,21 mm; d = 0,42 m
Unui conductor de nichelină i se aplică o tensiune electrică de 80 V și este
străbătut de un curent de 2 A. Să se calculeze lungimea conductorului , dacă
secțiunea lui este de 0,6 mm2 .
R :
Un conductor din aluminiu cu lungimea de 125 m și secțiunea de 3,5 mm2
este conectat la bornele unei surse cu tensiunea electromotoare E = 5 0 V și rezistența
internă r = 0, 8 Ω . ( ρ = 2,8 ·10 –8 Ω m )
Calculați :
a) Intensitatea curentului în cazul producerii unui scu rt circuit ;
b) Rezistența electrică ;
c) Tensiunea la bornele sursei ;
d) Tensiunea interioară
Rezolvare :
L = 125 m
S = 3,5 mm2 = 3,5 ∙ 10-6 m2
E = 50 V
11
r = 0,8 Ω
ρ = 2,8 ·10 –8 Ω m
ISc = ? A ; R = ? Ω ; U = ? V ; u = ? V
a) ISc =
; I Sc =
; ISc = 62,5 A
b) R =
; R = 2,8 ·10 –8 Ω m ∙ l25 m / 3,5 ∙ 10-6 m2 ;
R = 1 Ω ;
c) I =
; I =
;
=
; U =
;
U =
; U = 27,8 V ;
d) I =
; I =
;
=
; u =
;
u = 22,22 V
Tensiunea la bornele unei porțiuni de circuit este U = 20 V. Determinați:
a) Intensitatea curentului prin acea porțiune de circuit, dacă în timp de 2 s
trec printr -o secțiune transversală a conductorului 1020 electroni ;
b) Rezistența electrică a porțiunii de circuit . (q o = 1,6 ∙ 10-19 C )
R : 8 A ; 2,5 Ω
Un conductor cu rezistența R = 3 Ω este parcurs în timp de 6 s de sarcina q
= 200 C . Să se calculeze tensiunea U aplicată la capetele conductorului .
R : 100 V
12
Numărul de electroni liberi ce se deplasează uniform în același sens și
traversează secțiunea unui conductor din nichelină cu lungimea de 80 m și a ria de
5 mm2 , în intervalul de timp ∆ t = 2 minute este n = 7,5 ∙1021 .
Calculați :
a) intensitatea curentului electric ;
b) tensiunea electrică din conductor .
(qo = 1,6 ∙ 10-19 C , rezistivitatea nichelinei ρ = 0,42 10-6 Ω m)
R: 1 A ; 6,72 V
Ce lungime are un conductor din fier ( ρ = 10 –7 Ω ∙m ) cu secțiunea de
2,5mm2, dacă rezistența sa este R = 2 Ω ? Determinați tensiunea aplicată la capetele
conductorului dacă intensitatea este de 25 A.
R: 50 m ; 50 V
O sârmă de cupru are rezistența R = 10 Ω și masa m = 0,4 kg. Cunoscând
rezistivitatea cuprului ρ = 1,7 ·10 –8 Ω m și densitatea cuprului ρ = 8 700 kg / m3 ,
să se calculeze lungimea l , aria secțiunii S și diametrul D al secțiunii .
R: 164,45 m , 0,28 mm2 , 0,3 mm
Intensitatea curentului ce străbate un circuit simplu care cuprinde un rezistor
cu rezistența R = 9 Ω și o sursă cu rezistența interioară r = 1 Ω , este I = 140 mA .
Calculați :
a) tensiunea la bornele circuitului ;
b) tensiunea interioară ;
c) tens iunea electromotoare .
R : 1,26 V ; b) 0,14 V ; 1,4 V
Dacă la bornele unei surse se conectează un rezistor cu rezistența R 1 = 1 Ω ,
intensitatea curentului prin rezistor este I1 = 1 A , iar dacă se conectează un rezistor
cu rezistența R 2 = 2,5 Ω , intensitatea curentului prin el devine I 2 = 0,5 A . Să se
calculeze rezistența interioară și tensiunea electromotoare ale sursei .
13
R1 = 1 Ω
I1 = 1 A I1 =
; E = I 1 ∙ (R1 + r)
R2 = 2,5 Ω
I2 = 0,5 A I2 =
; E = I 2 ∙ (R2 + r)
r = ? Ω
E = ? V I1 ∙ (R1 + r) = I 2 ∙ (R2 + r)
I1 R1 + I1 r = I2 R2 + I2 r
I1 r – I2 r = I2 R2 – I1 R1
r ( I 1 – I2) = I2 R2 – I1 R1
r = ( I 2 R2 − I1 R1 ) / ( I 1 − I2 )
r = 0,5 Ω ;
E = I 1 ( R1 + r ) = 1,5 V
La funcționarea unei surse , tensiunea la borne este U = 20 V , iar la
funcționarea în scurtcircuit curentul are intensitatea I Sc = 40 A .
Calculați :
a) rezistența interioară a sursei ;
b) tensiunea la borne , dacă se conectează la bornele sursei un rezistor R =
39,5 Ω .
R : a) 0,5 Ω ; b) 19,75 V
Un acumulator are rezistența interioară 0,05 Ω și este conectat la un
conductor cu o rezistență de 4Ω, producând un curent de 0,5 A. Calculați tensiunea
electromotoare a acumulatorului.
R:
14
Când la bornele unei surse se conectează rezistorul R1 = 89,5 Ω , intensitatea
curentului prin circuit este I1 = 50 mA, iar când la bornele aceleiași surse se
conectează rezistorul R 2 = 179,5 Ω, intensitatea cu rentului prin resistor devine I 1 =
25 mA. Calculați :
a) Tensiun ea electromotoare a sursei și rezistența sa interioară;
b) Raportul căderilor interioare de tensiune u1 / u2 pentru cele două cazuri ;
c) raportul tensiunilor la borne pentru cele două cazuri.
R : 0,5 Ω ; 4,5 V ; u 1 / u2 = I1 / I2 = 2 ;
U1 / U2 = R 1 I1 / R2 I2 ≈ 1
Printr -un conductor cu rezistența de 5Ω s -a scurs o cantitate de electricitate
de 200C, în timp de 20 s. Să se calculeze intensitatea curentului ce trece prin
conductor și tensiunea la capetele sale.
R:
O baterie cu tensiunea electromotoare de 10 V are tensiunea la borne de 8 V
când debiteazăun curent de 1 A. Determinați rezistența circuitului exterior
generatorului și rezistența int erioară a generatorului.
Calculați rezistența unui conductor de cupru cu lungimea de 150 cm, dacă
diametrul conductorului este de 0,01 mm. (ρ = 1,7 ∙ 10-8 Ω m )
R :
Să se calculeze rezistența unui conductor de nichelină, cu masa de 0,1 kg, iar
diametrul secțiunii transversale de 0,001 m. (densitatea nichelinei ρ 1 = 8 800
,
rezistivitatea nichelinei ρ = 0,42 10-6 Ω m ).
R : 7,5 Ω
Care este greutatea unui conductor de fier cu diametrul de 2 mm, întrebuințat
pentru construirea unei re zistențe de 40 Ω ?
15
R : 275,88 N
Rezistența unui fier de călcat este formată dintr -o panglică de crom -nichel de
0,1 mm grosime și 0,7 mm lățime, rezistivitatea metalului fiind 1,2 10-6 Ω m, iar
densitatea ρ= 7200
. Să se calculeze lungimea și masa panglicii de crom -nichel,
dacă prin ea trece un curent de 2,72 A , sub o tensiune de 110 V.
R : 2,4 m , 1,2 g
Un conductor din nichelină cu diametrulde 1,5 mm și o lungime de 0,8 m
are o rezistență de 0,182 Ω. Care este val oarea rezistivității nichelinei și ce masă
are conductorul?
R : 0,4 10-6 Ω m , 12,4 g
Aflați rezistența interioară a unui generator cu tensiunea electromotoare de 2
V care debitează un curent de 1,2A . Rezistența circuitului exterior este de 1Ω.
R: 0,69 Ω
Se construiește o rezistență de 40 Ω dintr -un fir de fier cu diametrul de 2
mm. Care este masa fierului întrebuințat ?
R: 25,6 kg
Să se determine intensitatea curentului electric și tensiunea de la bornele
unui element pus într -un circuit , elementul având o tensiune electromotoarede 1,5
V. Rezistența interioară este de 0,12 Ω și rezistența exterioară de 1,28 Ω.
R : 1 A , 1,3 V
Un generator de curent are tensiunea electromotoare de 4 V. Circuitul
exterior este construit dintr -un fir de fier lung de 40 m cu diametrul de 1 mm.
Calculați rezistența interioară a generatorului , știind că intensitatea curentulu i
produs este de 0,5 A.
R : 1,9 Ω
16
Ce tensiune sa aplică la capetele unui conductor de nichelină cu lungimea de
5m , secțiunea de 0,4 mm2 , dacă intensitatea curentului este de 2 A ? (ρ= 42 x 10-8
Ω m)
R : 123V
Un element galvanic produce un curent de 0,8 A, circuitul exterior fiind
format dintr -un conductor de cupru cu lungimea de 50 m și secțiunea de 1,7 mm2 .
Dacă se înlocuiește circuitul exterior cu un conductor de fier lung de 60 m și cu
secțiunea de 3 mm2 , curentul care circulă este de 0,5 A. Ce tensiune electromotoare
și ce rezistență interioară are elementul?
R: 2,42V , 2,67Ω
Rs Rezistenta
serie Rs=R 1+R 2+…………. Ohm
Rp Rezistenta
paralel 1/Rp=1/R 1+1/R 2+……. Ohm
Se dau trei rezisten țe electrice de valori R 1= 0,6 Ω, R 2= 0,8 Ω, si R 3=1,2Ω.
Să se reprezinte patru grupări posibile ale acestora și să se calculeze
rezisten ța lor echivalentă.
Rezolvare:
1
RS= R 1+R2+R3 RS=0,6 Ω + 0,8 Ω + 1,2 Ω = 2,6 Ω
2
R2
R3
R1
R2
R3
R1
17
3 2 11 1 1 1
R RR RP;
2,11
8,01
6,01 1
PR
;
26,0PR
3
RS= R 1+R3 RS= 0,6 Ω + 1,2 Ω=1,8 Ω
21 1 1
R Rs RP
;
8,01
8,11 1
PR ; Rp = 0,55 Ω
4.
3 11 1 1
RR RP
;
2,11
6,01 1
PR Rp = 0,4 Ω
RS= R 2+Rp RS = 0,8 Ω + 0,4 Ω=1,2 Ω
Trei conductori cu rezistențele de 54 Ω, 72 Ω și 120 Ω sunt legați în serie.
Știind că la extremitățile circuitului format de acești conductori se aplică o tensiune
constantă de 120 V, se cere :
Intensitatea curentului ce străbate rezistențele.
Căderea de tensiune pe fiecare rezistență.
R : 0,487 A, 26,29 V, 35 V, 58,4 V
R3
R2
R1
18
Puterea electrică reprezintă produsul între tensiunea electrică aplicată la
bornele unui consumator și intensitatea curentului electric ce -l străbate.
P = U ∙ I ; = W ( watt) ; P = I2 ∙ R ; P = U2 / R .
Puterea electrică produsă de un generator electric cu t.e.m. E, străbătut de un
curent cu intensitatea I este : P = E ∙ I
Energia electrică – W
Energia electrica consumată în timpul t, de un receptor străbătut de un curent
cu intensitatea I, a tunci când la bornele lui se aplică o tensiune U este :
W = U∙ I ∙ t ; W = I2 ∙ R ∙ t ; W = t ∙ U2 /R ; W = P ∙ t
= J ( Joule)
n practică se folosește ca unitate de măsură pentru energia electrică și watt –
oră ( Wh) ; 1 kWh = 36 ∙ 105 J
lui Joule
La trecerea curentului electric printr -un conductor, căldura degajată este
egală cu produsul între pătratul intensității curentului electric (I), rezistența electrică
(R) a conductorului și durata (t) trecerii curentului electric prin conductor.
Expresia legii lui Joule Q = I2 ∙ R ∙ t
W = U∙ I ∙ t ; W = I2 ∙ R ∙ t ; Q = W
Pentru confecționarea rezistorului unui reșou de P = 600W ce funcționează la
U = 120 V se folosește sârmă de crom -nichel de diametru d = 0,75 mm. Ce lungime
are sârma folosită?
R: 9,5 m
Motorul unui aspirator care lucrează sub tensiunea de 120 V consumă curent
de 1,5 A. Să se găsească puterea consumată de aspirator și rezistența electrică.
19
R:
Să se calculeze randame ntul unui motor cu puterea utilă de 2 208W,
știind că el este introdus într -un circuit de 100 V și că folosește un curent de 25 A.
R: 88%
La bornele unui consumator cu rezistența de 110 Ω se aplică o tensiune de
220 V. Să se calculeze puterea utilă a consumatorului dacă randamentul său este de
85%.
R: 374 W
Calculați puterea utilă a unui motor introdus într -un circuit de 200 V dacă
randamentul industrial al motorului este de 80%, iar intensitatea curentului electric
este de 80 A.
R : 12 800 W
Un motor lucrează la tensiunea de 500 V . Să se calculeze puterea utilă a
acestui motor, știind că randamentul este de 80 %, iar intensitatea curentului de 24
A.
R: 9,6 kW
Secțiunea unui conductor de fier prin care trece un curent electric ce
alimentează un cuptor electric de topit metale este de 4 800 mm2 . Lungimea
conductorului este de 13,5 m. Să se găsească rezistența conductorului. Care este
puterea consumată dacă intensitatea curentului este de 8 000 A?
R: 32 kW
Determinați puterea utilă a unui electromotor dacă randamentul este
de 85%, intensitatea curentului de 0,5 A și tensiunea de 220 V.
R: 93,5 W
Să se calculeze intensitatea curentului ce alimentează un motor cu
randamentul de 80%. Puterea utilă este de 7 360 W, iar tens iunea curentului 200 V.
20
R: 46 A
Un dinam produce în circuitul exterior un curent de 25 A, sub o
tensiune de 80 V. Ce putere este necesară pentru a pune în funcțiune dinamul , știind
că randamentul este de 82%.
R: 2439 W
Din cele doua grafice corespunzatoare functionarii unei portiuni de
circuit, sa se determine:
a) sarcina electrica transferata
b) energia electrica consumata in intervalul de timp
c) tensiunea la bornele consumatorului
d) rezistenta electrica a elementulu i de circuit
R : 480 C, 48 kJ , 50 V , 12,5 Ω
Un circuit electric conține o baterie cu tensiunea electromotoare E= 20 V, r =
1,15Ω și un rezistor cu R= 2,85 Ω. Curentul electric trece prin circuit timp de 20
min. Determinați : intensitatea curentului ; căldura degajată de rezistor.
R : 5 A, 85,5 kJ
t (min)
4
2
1
2
3
I (A)
t (min)
200
100
1
2
3
P (W)
21
Un fierbător electric de capacitate 10 l și randament 80% are rezistența
electri că 15 Ω și este alimentat la o tensiune electrică de 220 V. Calculați timpul
necesar încălzirii apei cu 200 C. Se dă c = 4180J/Kg K.
R : 5 min 23 s
La o tensiune de 10 V este conectat un consumator din fier timp de 15 min.
Știind că rezistența acestuia este 100 Ω, aflați: intensitatea curentului prin
consumator, cantitatea de sarcină electrică ce traversează conductorul, energia
electrică și puterea consumatorului.
R : 0,1 A, 90 C, 900 J, 1 W
Ce cantitate de căldură degajă un fierbător electric cu o rezistență de 45Ω, în
timp de 15 min, dacă prin el trece un curent de 4 A ?
R : 648 kJ
Ce cantitate de căldură degajă filamentul unui bec electric în timp de o oră,
dacă este parcurs de un curent cu intensitatea de 1 A, sub o tensiune de 1 10 V ?
R :
Determinați căldura degajată de un reșou electric în timp de 2 min, dacă
intensitatea curentului ce trece prin reșou este de 6 A, iar tensiunea de 120 V.
R :
Aflați căldura degajată de filamentul unui bec în timp de 5 min, dacă
rezistența firului este de 250 Ω, iar curentul care circulă este de 0,4 A.
R :
22
Ce cantitate de căldură produce un reostat de 5 Ω când prin el trece un curent
de 20 A, timp de 1 minut?
R : 120 KJ
Calculați căldura degajată de un bec de 60 W în timp de o oră.
R :4
Rezistența unui reșou electric este de 30 Ω . Intensitatea curentului electric
prin reșou este de 4 A. Ce cantitate de căldură degajă reșoul în fiecare minut?
R :
La tensiunea de 200 V un ciocan electric de lipit folosește un curent de 0,8
A. Ce cantitate de căldură degajă ciocanul de lipit într-o secundă ?
R :
Calculați căldura degajată de un conductor străbătut de o sarcină electrică de
1 000 C la capetele căruia se apl ică o tensiune de 120V .
R:
Determinați căldura degajată în timp de o oră de un bec, parcurs de un curent
cu intensitatea de 0,5 A sub o tensiune de 220 V.
R :
Care va fi energia consumată de un electromotor în timp de 8 ore, dacă
puterea lui este d e 4 268, 8 W. Ce cantitate de electricitate va străbate circuitul ,
dacă tensiunea aplicată este de 220 V ?
R :
23
În cât timp se încălzește un litru de apă de la 200 C, până la fierbere, dacă în
apă se introduce o rezistență prin care trece un curent de 11 A, iar tensiunea aplicată
rezistenței este de 110 V ? ( c = 4180 J/Kg grd).
R :
Un bec electric funcționează 7,5 h și degajă o cantitate de căldură de 2,5 MJ.
Ce putere are becul?
R:
Un fierbător este conectat la o sursă de tensiune de 220V. El încălzește 1,2 l
de apă, până la fierbere în 10 min. Temperatura inițială a apei este de 150 C , c =
4180 J/Kg grd și ρ= 1000Kg/m3. Calculați intensitatea curentului electric consumat
de fierbător.
R:
Un cuptor electric degajă 132 MJ într -o oră. A flați rezistența cuptorului, dacă
intensitatea curentului este egală cu 200 A.
R:
Calculați căldura dezvoltată prin efect Joule la trecerea curentului electric
printr -o rezistență de 10 Ω, când este parcursă de un curent cu intensitatea de 50 A,
în timp de 30 min.
R:
Într-un calorimetru se găsește o cantitate de 216 g apă . În apă se introduce o
rezistență parcursă de un curent cu intensitatea de 1,5 A, iar la capetele rezistenței
se aplică o tensiune de 3 V. În cât timp apa își ridică temperatur a cu 50 C ?
(c=4180 J/Kg grd)
R:
Ce cantitate de căldură degajă un reșou electric în timp de 7 min, dacă i se
aplică o tensiune de 110V și prin reșou trece un curent cu intensitatea de 4 A?
24
R:
Ce putere electrică are o aerotermă, care în timp de 15 min eliberează o
cantitate de căldură de 360 kJ ?
R:
Ce intensitate are curentul care traversează rezistența unui ciocan de lipit,
care dezvoltă 165 kJ în 5 minute, dacă tensiunea electrică aplicată este de 110 V ?
R. 0,5 A
Cât timp trebuie să treacă un curent printr -un cuptor electric, pentru a
dezvolta o cantitate de căldură de 342 kJ, știind că puterea acestuia este de 600W?
R: 570 s
Un reșou electric are puterea de 780 W și dezvoltă o cantitate de căldură de
468 kJ. Calculați în cât timp trece curentul prin reșou pentru a degaja această
cantitate de căldură?
R: 10 min
Într-un vas electric se găsește un litru de apă la temperatura de 200 C. Prin
rezistența vasului trece un curent cu intensit atea de 3 A, timp de 20 minute.
Calculați rezistența vasului, știind că, apa este încălzită până la fierbere. ( c=4180
J/kg∙ grd ; ρ = 1000 kg/m3)
R: 1857,77 Ω
Un curent cu intensitatea de 2,5 A trece printr -o rezistență timp de 80 s și
dezvoltă o cantitate d e căldură de 2 400 J. Ce tensiune se aplică la capetele
rezistenței și care este puterea electrică a rezistenței ?
R: 12 V ; 30 W
Unui reșou i se aplică o tensiune de 220 V, timp de 2 min. Reșoul dezvoltă o
cantitate de căldură de 85 kJ. Calculați re zistența reșoului.
R: 68,32 Ω
25
Într-un calorimetru se găsesc 500 g apă la temperatura de 80 C.Apa trebuie
încălzită până la 800 C, în timp de 10 minute cu ajutorul unui curent electric de 4 A.
Ce lungime trebuie să aibă firul de nichelină, din care este confecționată rezistența
care are diametrul de 1 mm? ( ρ= 1000Kg/m3 , c=4180 J/Kg ∙ grd, ρ= 42 ∙ 10-8 Ω m)
m = 500 g 0,5 Kg
θi = 80 C R =
; l =
;
θf = 800 C
t = 10 min 600 s S = π ∙ r2 ; r =
;
I = 4 A
d = 1 mm 10-3 m Q = m∙ c ∙ ∆θ
ρ= 1000Kg/m3 Q = I2 ∙ R ∙ t
c = 4180 J/Kg∙ grd
ρ= 42 ∙ 10-8 Ω ∙m) m∙ c ∙ ∆θ = I2 ∙ R ∙ t ;
l = ? m
R =
= θf – θi ; = 800 C – 80 C ; ; = 72 0 C ;
R =
R = 0,026 Ω ; r =
= 0,0005 m ; S = 3,14 ∙ ( 0,0005)2 ;
S = 78,5 ∙ 10 -8 m2 ;
l =
; l = 0,048 m ; l = 4,8 cm .
R = 4,8 cm
26
Pe plăcuța unui aparat electric sunt marcate următoarele caracteristici
constructive: 220 V și 660 W. Să se calculeze:
a) Intensitatea curentului ce trece prin aparat ;
b) Rezistența electrică a reșoului ;
c) Cantitatea de căldură ce o degajă în 15 min ;
d) Ce cantitate de apă poate fierbe dacă se folosește cantitatea de căldură de
la punctul c, apa având temperatura inițială de 10 0 C ?
R :
Un ciocan de lipit electric are puterea de 240 W și este conectat la o tensiune
de 220 V. Care este intensitatea curentul ui electric care trece prin ciocan? Ce
cantitate de căldură se degajă în 15 min ?
R :
La tensiunea de 220 V este conectată o rezistență de 110 Ω, care este
cufundată într -un calorimetru în care se găsesc 5 l de apă. Cu câte grade se va încălzi
apa, dac ă rezistența est parcursă de curent timp de 10 minute ?
R :
Într-un calorimetru se află 1 l de apă în care este cufundată o rezistență de
6 Ω, creia i se aplică o tensiune de 12 V. Cu câte grade se încălzește apa în 20 min?
R :
Legea lui Joule este verificată experimental în laborator cu ajutorul unui
calorimetru în care se introduc 200 g apă la temperatura de 15 .În calorimetru se
află o rezistență de 6 Ω, prin care trece un curent de 2 A timp de 15 min . Calculați
temperatura finală a apei di n calorimetru?
R :
Într-o cană electrică se găsesc 0,5 kg apă la temperatură de 20 . Cana
electrică se conectează la priză la tensiunea de 220 V și încălzește apa până la
100 , în timp de 5 minute.
27
Calculați :
a) Puterea electrică ;
b) Intensitatea curentului ca trece prin vas ;
c) Rezistența electrică a vasului
d) Secțiunea firului de nichelină din care este confecționată rezistența , care
lungimea de 200 m și ρ = 42 ∙ 10-8 Ω ∙m .
R :
Într-un vas se află 1l de apă la temperatura de 15 . În apă este intro dus un
conductor de fier cu lungimea de 4 m, cu secțiunea S = 0,05 mm2 .
Conductorului i se aplică o tensiune de 24 V.
Să se calculeze :
a) Rezistența conductorului ;
b) Puterea electrică a conductorului ;
c) Intensitatea curentului electric ce străbate conducto rul ;
d) Timpul în care curentul electric care parcurge conductorul încălzește
apa până la fierbere .
R :
Prin arderea a 5 Kg cărbune cu puterea calorică q = …………MJ/ kg se
dezvoltă o anumită cantitate de căldură . Cât timp trebuie să treacă un curent electric
printr -o rezistență electrică cu puterea de 750 W pentru a dezvolta aceeași cantitate
de căldură care se dezvoltă și prin arderea cărbunelui ?
R :
5 l de apă sunt încălziți prin arderea a 750 g benzină c u puterea calorică q =
………….MJ/Kg. La ce temperatură finală ajunge apa, dacă temperatura sa inițială
este de 20 .Dacă în apă se introduce o rezistență căreia i se aplică o tensiune de 24
28
V, iar prin ea trece un curent de 2 A, să se calculeze cât timp trebuie să treacă
curentul electric prin rezistență pentru ca apa să ajungă la aceeași temperatură
finală?
R :
Două becuri electrice legate în serie cu rezistențele respective de 200 Ω și
300 Ω sunt introduse într -un circuit de 220 V. Să se calculeze cantitatea de căldură
ce se produce în fiecare bec în timp de o secundă, precum și cantitatea de căldură
totală.
R :
Doi conductori legați în serie produc o cantitate de căldură de 800 J.
Rezistența unui conductor este de 4 Ω, iar a celuilal t de 9 Ω. Ce cantitate de căldură
produce fiecare conductor ?
R :
Doi conductor i legați în paralel au rezistența de 5 Ω respectiv de 8 Ω. La
trecerea curentului prin primul conductor acesta degajă o căldură de 30 J. Ce
cantitate de căldură produce al doilea conductor în același înterval de timp ?
R1 = 5 Ω
R2 = 8 Ω Q 1 = U2/R1 ∙t1
Q1 = 30 J Q2 = U2/R2 ∙t2
t1 = t2 Se știe că tensiunea la bornele rezistorilor este aceiași și
Q2 = ? J ele funcționează în același timp, deci :
t1 = Q1∙ R1/ U2
t2 = Q 2∙ R2/ U2
deoarece t 1 = t2 Q1∙ R1/ U2 = Q2∙ R2/ U2
; ∙ U2
Q1∙ R1 = Q2∙ R2
Q2 = Q1∙ R1/ R2
Q2 = 30 J ∙ 5 Ω / 8 Ω
29
Q2 = 18,75 J
R : 18,75 J
Un cuptor electric consumă un curent de 8 A la o tensiune de 120 V. Să se
calculeze rezistența cuptorului și rezistivitatea materialului din care este confecționat
conductorul , dacă secțiunea acestuia este de 0,06 mm2 , iar lungimea conductorului
de 10 m.
R :
Determinați lungimea unui conductor de nichel, dacă la o tensiune de 220 V
consumă un curent de 4 A. Secțiunea conductorului este de 0,1 mm2 .
R :
La bornele unui acumulator de 6 V se leagă o rezistență electrică de 0,5 Ω.
Calculați intensitatea curentului și puterea electrică.
R :
Într-o localitate sunt montate pentru iluminatul public 400 becuri de 60 W
fiecare . Ce energie consumă acestea într -un an , dacă funcționează în medie 10 ore
pe zi. Cât va costa energia consumată dacă 1 KWh costă 0,8 lei ?
R :
Ce energie dezvoltă un trăsnet care se produce la tensiunea de 10 MV , cu o
intensitate de 20 KA și o durată de 1µs ?
R :
Un aparat telegraf ic cu rezistența de 300 Ω este alimentat de la bornele unui
acumulator, aflat la distanța de 18 km , printr -un conductor de cupru cu diametrul de
1,2 mm Se știe că tensiunea electromotoare a acumulatorului este de 24 V și
rezistența interioară de 0,04 Ω.
Să se calculeze :
– Intensitatea curentului care circulă prin circuit ;
– Tensiunea la borne a acumulatorului ;
30
– Tensiunea de lucru la bornele aparatului.
R :
O baterie cu tensiunea electromotoare de 6 V și cu rezistența interioară de 1,6
Ω, alimentează un circuit exterior format din două rezistențe legate în paralel, una de
4Ω și alta de 8 Ω . Calculați diferența de potențial la bornele bateriei și intensitatea
curentului în rezistențe.
R:
Un bec are puterea de 60W. Rezistența condu ctorului de cupru traversat de
curentul electric este de 6Ω. Determinați :
– Intensitatea curentului ce alimentează becul
– Rezistența becului
– Tensiunea la care se aprinde el dacă tensiunea la bornele generatorului
este de 120 V :
R:
Prin secțiunea unui conductor trec în fiecare secundă 1012 electroni. Care
este intensitatea curentului ? Se dă: q 0= 1,610-19 C.
R :
La scurtcircuit o baterie este străbătută de un curent de 3 A. Să se calculeze
rezistența internă a ei, știind că t.e.m. este E = 12V.
R :
Calculați puterea electrică a becurilor pe care se află înscrise următoarele
valori: 3,5V – 0,2 A și 6V -0,01A.
R :
Un rezistor cu rezistența electrică de 10 este străbătut de un curent de
1,5A. Ce căldură se degajă în două ore ?
31
R :
Un consumator alimentat la o tensiune U = 220 V, în 8 ore de funcționare
consumă o energie electrică W= 10 KWh. Ce valoare are intensitatea curentului prin
consumator ?
R :
Printr -un circuit electric al unei baterii cu tensiunea e lectromotoare de
110V este deplasată o sarcină electrică de 8 C în timp de 10s. Știind că tensiunea la
bornele generatorului este de 100V, să se determine:
a. tensiunea internă;
b. intensitatea curentului prin circuit;
c. rezistența circuitului interior;
R :
Prin secțiunea unui conductor trec în fiecare secundă 1018 electroni. Care
este intensitatea curentului? ( Se dă: q 0= 1,610-19 C)
R :
La scurtcircuit o baterie este străbătută de un curent de 300mA. Să se
calculeze rezistența internă a ei, știind că t.e.m. este E = 24V.
R :
Determinați rezistența unei por țiuni de circuit dacă pentru a transporta un
număr de 1020 e- (electroni) pe această porțiune se cheltuiește un lucru mecanic
L=26 J în timp de 100s.
R :
La realizarea unui reșou se utilizează un conductor de fier -nichel cu
rezistivitatea =810-7m și secțiunea S=0,1 mm2. Reșoul urmează să fie
conectat la tensiunea de 220V și să aibă o putere de 500 W. Ce lungime trebuie să
aibă firul ?
R :
32
Acul unui galvanometru deviază când este parcurs de un curent de 5 mA.
Câți electroni trec prin galvanometru în timp de o secundă ? Se dă q 0= 1,610-19C
R :
Un motor electric alimentat la o tensiune U = 12V este parcurs de un curent
cu intensitatea I = 0,2 A.
a) Care este puterea electrică a motorului?
b) Ce energie electrică consumă el în două ore de funcționare?
R :
Ce tensiune trebuie aplicată la bornele unui electromotor care consumă 4400 J
în fiecare secundă dacă intensitatea curentului este 20 A ?
R :
Un circit serie este for mat din R 1=10 Ω, R 2=20 Ω, R 3=30 Ω este parcurs de
un curent cu intensitatea I astfel încât pe circuit se disipă o putere P=1200W.
a) Ce valoare are puterea disipată pe fiecare dintre rezistoare?
b) Reprezentați schema circuitului.
Un motor electric alimentat la o tensiune U=12V este parcurs de un curent cu
intensitatea I=0,2A. Ce energie c onsumă el în două ore de funcționare?
R .
Un circuit electric conține o baterie cu t.e.m. E=10V, rezistența interioară
r=0,75Ω și un rezistor cu rezistență R=1,25 Ω. Calculează:
a) intensitatea curentului din circuit;
b) tens iunea interioară;
c) tensiunea de la bornele generatorului;
d) intensitatea curentului de scurtcircuit pentru acest generator;
e) energia disipată de consumator în 10 minute.
R :
33
Un bec electric ( 6V ; 18 W) este alimentat la o tensiune nominală. Ce
intensitate are curentul electric ce străbate filamentul becului ?
R :
Un generator cu tensiunea electromotoare de 74 V debitează un curent de
intensitate 0,6 A printr -o rezistență de 120 . Să se calculeze :
a) Tensiunea la bornele generatorului.
b) Rezistența internă a generatorului
c) Curentul de scurtcircuit
R :
Tensiunea la bornele unui acumulator care alimentează un consumator cu
rezistența R=400 este U = 48 V. Să se calculeze energia disipată de rezistența R
în timp de 2 minute.
R :
Trei rezistoare R1 = 8 Ώ , R2 = 12 Ώ , R3 = 4 Ώ se conectează ca în figura de
mai jos. Calculați rezistența echivalentă în fiecare caz (a, b, c, d).
TESTE DE EVALUARE
T1
1. Într -un circuit electric simplu: ( adevărat sau fals )
a) toate elementele de circuit sunt grupate în paralel;
b) tensiunea de la bornele tuturor co nsumatorilor are acceași valoare ;
c) elementele de circuit sunt grupate în serie;
d) intensitatea curentului electric prin consumatori nu este aceeași.
2. Intensitatea curentului electric printr -un circuit electric simplu este:
a) direct proporțională cu rez istența electrică;
b) direct proporțională cu tensiunea electrică;
c) invers proporțională cu tensiunea electrică;
34
d) invers proporțională cu rezistența electrică.
3.Unitatea de măsură pentru rezistența electrică este:
a) amperul;
b) voltul;
c) ohmul;
d) joulul.
4.Definiți:
a) tensiunea electrică;
b) efectu l termic al curentului electric ;
c) Legea lui Joule .
5.Scrieți relația de definiție pentru:
a) rezistența electrică;
b) puterea electrică .
6. Enunțați: Legea lui Ohm pe ntru o porțiune de circuit
7. Pentru deplasarea sarcinii electrice între două puncte ale unui circuit străbătut de
un curent electric cu intensitatea I =0,8 A este efectuat un lucru mecanic L=691,2 KJ
în timpul t =2h. Să se determine:
a) sarcina electrică transportată printr -o secțiune transversală a circuitului;
b) tensiunea electrică între cele două puncte.
8. Un conductor ohmic alimentat la o tensiune U=24V consumă în timp de 10 min.o
energie electrică W=28,8kJ.
Detrmină:
a) intensitatea curentului ce -l străbate;
b) rezistența electrică.
T2
1. Circuitul electric simplu este alcătuit din:
35
a) un consumator electric;
b) doi consumatori electrici;
c) o bobină și un rezistor;
d) un generator, un consumator și conductoare de legătură.
2. Rezistența electrică a unui dipol pasiv este :
a) direct proporțională cu intensitatea curentului electric;
b) direct proporțională cu tensiunea electrică;
c) invers proporțională cu tensiunea elect rică;
d) invers proporțională cu intensitatea curentului electric .
3.Unitatea de măsură pentru intensitatea curentului electric este:
a) amperul;
b) voltul;
c) ohmul;
d) joulul.
4.Definiți:
a) intensitatea curentului electric;
b) efectul magnetic al curentului electric;
c) conductorii ohmici .
5.Scrieți relația de definiție pentru:
a) tensiunea electrică;
b) energia electrică
6. Enunțați: legea lui Joule.
7. În intervalul de timp Δt =30 min, printr -o secțiune transversală a unui conductor
este transportată sarcina Q=720C. Știind că la capetele conductorului se aplică o
tensiune electrică U =12V, să se determine;
a) intensitatea curentului ce străbate conductorul;
b) rezistența electrică a conductorului.
36
8. Pe un bec de lanternă este scris:0,2 A; 6,3 V. Se cuplează becul la un generator
electric atfel încât să funcționeze normal. Calculează:
a) sarcina electrică ce trece prin filamentul becului în 10 minute;
b) energia electrică primită de bec într -o oră de funcționare ,
T3
1. Stabiliti care relatii sunt adevarate intre unitatile de masura :
a) b) c) d)
2 . Printr -un circuit electric al unei baterii cu tensiunea electromotoare de 110V
se deplas ează o sarcina electrica de 20 C in timp de 10 s. Știind c ă tensiunea
interioar ă a generatorului este de 10 V, să se determine:
a) tensiunea la borne;
b) intensitatea curentului prin circuit;
c) rezisten ța circuitului exterior;
3. Două conductoare cilindrice confec ționate din acela și material au
rezisten țele egale.
Stabiliț i care relații sunt adevarate și care sunt false din cele prezentate:
l1/l2=S2/S1 l1/l2=S1/S2 l1l2=S2S1
4. Rezisten ța internă a bateriei este de 2 , iar rezisten ța extern ă a circuitului
este 18 .
Dacă circuitul electric este parcurs de un curent electric cu intensitatea de 0,6A,
să se calculeze:
a) tensiunea electromotoare a bateriei;
b) intensitatea în cazul producerii unui scurtcircuit;
sCA111
JAV111
sJW111
AV
111
37
5. Printr -un rezistor cu puterea de 4 W trece un curent cu in tensitatea de 2 A,
atunci c ând acesta face parte din circuitul unei baterii cu rezisten ța interioară de
1. Să se determine:
a) tensiunea la bornele rezistorului;
b) rezisten ța circuitului exter n;
c) energia electrica consumata în circuitul interior în 10 s.
Testul nr. 4
1. Stabiliți care relații sunt adevărate între unitățile de măsură :
a) b) c) d)
2. Printr -un circuit electric al unei baterii cu tensiunea electromotoare de 90V
este deplasat ă o sarcină electric ă de 10C în timp de 10 s. Știind c ă tensiunea la
bornele generatorului este de 85 V, să se determine:
d) tensiunea intern ă;
e) intensitatea curentului prin circuit;
f) rezisten ța circuitului interior;
3.Două conductoare cilindrice confec ționate din materiale diferite, cu aceea și
mărime a sec țiunii au rezisten țele egale. Stabili ți care rela ții sunt adev ărate și
care sunt false din cele prezenta te:
a) b) c)
4. Rezisten ța intern ă a bateriei este de 3 , iar rezisten ța externă a circuitului este
21.
111VA
sAC111
111VW
CJV111
21 21 ll
22 11 l l
12
21
ll
38
Dacă circuitul electric este parcurs de un curent
electric cu intensitatea de 0,5 A, să se calculeze:
a) tensiunea electromotoare a bateriei;
b) intensitatea curentului în cazul produce rii
unui scurtcircuit;
5. Printr -un rezistor cu puterea de 10 W trece un curent cu intensitatea de 0,5 A,
atunci c ând acesta face parte din circuitul unei baterii cu rezisten ța interioar ă de
2 . Să se determine:
d) tensiunea la bornele rezistorului;
e) rezisten ța circuitului extern;
f) randamentul circuitului electric;
g) energia electrica consumata pe circuitul interior in 10 s.
Testul nr. 5
1. Se dã urmãtorul circuit. Cum trebuie sã se acționeze asupra întrerupãtoarelor
astfel încât:
a) toate becurile sã lumineze
b) B1 și B2 sã lumineze
c) B4 și B3 sã lumineze
d) B2 și B3 sã lumineze
2. Comletați textul:
a) Curentul electric este o……… ……..…………dirijatã a ……………………
de sarcini
b) Unitatea de mãs urã a tensiunii…………………… se numește……………
..…și se noteazã ……..
39
c) Efectul magnetic al …………..……….electric depinde de sensul ………
….……………………..electric .
d) Circuitul electric este închis când………………….este………………….și
becul……………………
3. Scrieți următoarele :
a) Legea lui Ohm pe întreg circuitul : enunț , formulă , semnificația mărimilor
fizice ;
b) Rezistența electrică : formula în funcție de dimensiunile conductorului ,
semnificația mărimilor fizice, unitatea de măsurã în S.I.
4. Încercuiți rãspunsul corect :
Un circuit electric conține:
a) scalã gradatã
b) întrerupãtor
c) baterie
d) electroni
Unitatea de mãsurã pentru tensiunea electricã este:
a) A b) V c) Ω d) A / m
Votmetrul este instrumentul cu ajutorul cãruia se mãsoarã:
a) Rezistența electricã
b) Tensiunea electricã
c) Intensitatea curentului electric
d) Rezistivitatea electricã
Tensiunea electromotoare :
a) E = U + R ; b) E = U b + u ; c) E = I •R ; d) E = U b I + R
5. Să se afle intensitatea curentului dintr -un conductor din oțel cu lungimea de
10 m și secțiunea 2 mm2 căruia i se aplică o tensiune de 12 mV ( ρ = 12·10-8
Ώ·m ) .
40
a) 0,2 ·107 A b) 2· 107 A c) 10 -2 A d) 0,5 A
Nodul de rețea
a) nu poate fi parcurs de curenți electrici mai mici dec ât cel din interiorul
sursei electrice
b) are potențial electric nul ;
c) este locul în care se întâlnesc minim trei conductoare electrice ;
d) blochează trecerea sarcinilor electrice pozitive, dar permite accesul în
rețea al sarcinilor electrice negative .
Watt -ul este unitatea de măsură, în S.I.,pentru
a) energia electrică ;
b) intensitatea curentului electric ;
c) puterea electrică;
d) tensiunea electrică .
În S.I., unitatea de măsură pentru rezistivitatea electrică este :
a) m² ; b) ·m ; c) m ; d) ·m ²;
Dacă intensitatea curentului printr -o rezistență R crește de 2 ori, căldura
degajată prin efect Joule în această rezistență
a) crește de 2 ori ;
b) scade de 8 ori ;
c) crește de 4 ori ;
d) scade de 3 ori.
Un acumulator cu t.e.m. E = 12V are valoarea intensității curentului de
scurtcircuit Isc = 40 A . Rezistența internă a sursei este :
41
a) 1,5 ; b) 0,3 ; c) 0,5 ; d) 1 .
Timpul în care se degajă o cantitate de căldură printr -o rezistență R1= 0,05
, parcurs de curentul electric I 1 este mai mare decât cel necesar unui curent I 2
= 0,5 A pentru a parcurge o altă rezistență R 2 = 10 , astfel încât caldura degajată
prin R2 să fie egală cu cea prin R1 .
a) de 3 ori ; b.) de 4 ori ; c.) de 5 ori ; d.) de 2 ori .
Testul nr. 6
1. Completați spațiile punctate astfel încât să obțineți propoziții
adevărate : Pentru a obține curent electric într -un conductor, trebuie creat și
menținut în el un ……………………….. . La conectarea în ………………….. a doi
consumatori intensitatea curentului este aceeși prin fiecare dintre ei. Puterea
curentului electric în circuit poate fi măsurată direct cu ajutorul ……………………..
(câmp electric , serie , watmetru )
2. Stabilește coresponden ța dintre următoarele mărimi fizice și unitățile lor de
măsură:
Tensiunea electrică W
Rezistivitatea V
Energia electrică kWh
Puterea electrică Ω
Rezistența electrică Ω·m
3. Determină valoarea de adevăr a următoarelor afirmații, marc ând A, dacă
afirmația este adevărată, sau F, dacă aceasta este falsă:
a) Tensiunea electrică este o mărime fizică vectorială.
A F
42
b) Rezistența electrică este direct proporțională cu tensiunea aplicată la capetele
ei. A F
c) La conexiunea în paralel a conductoarelor intensitatea curentului este egală
cu suma intensităților curenților ce le străbat.
A F (a- F, b – F, c – A)
4. Determinați cantitatea de electricitate și numărul de electroni ce trec prin
secțiunea transversală a conductorului în 2 sec, dacă intensitatea curentului
stabilit este de 160 mA. ( q o = 1,6·10-19 C)
R : 0,32 C , 2·1018
5. Puterea unui motor electric este de 100 W. Determinați tensiunea la
bornele motorului, dacă rezistența este 484 Ω.
R : 220V
6. La bornele unei surse de curent av ând tensiunea electromotoare de 4,5 V
și rezistența interioară de 0,2 Ω este conectat un consumator cu rezistența de 8,8 Ω.
Să se calculeze intensitatea curentului din circuit și cantitatea de căldură degajată
de consumator în 2 minute.
R : 0,45 A , 213,84 J
7. Un încălzitor electric este parcurs de un cure nt de 2,5 A și în timp de 40 min
încălze ște 2 l de apă de la 200C pînă la fierbere . Determină randamentul instalației,
dacă tensiunea de la bornele circuitului este egală cu 120 V. (c apă=4 180 J/(kg·0C))
Informații : η = L u/Lc ; Lu =Q=m·c·∆0t ; Lc=I·U·t
R : 93%
8. Toate rezistoarele din figura alăturată s unt identice (egale cu R ).
Calculează rezistența echivalentă a circuitului, dacă rezistența firelor de legătură
se negligează.
43
R
R
R R R
R : 6/11R
1. Asociază răspunsul corect din coloana alăturată:
a. Instrument de măsurare a tensiunii electrice A. Wh
b. Unitatea de măsură pentru intensitate. B. siguranța fuzibilă
c. Crește odată cu lungimea conductorului. C. voltmetrul
d. Reprezintă energia consumată timp de o oră D.rezistența electrică
e. Aplicație a legii lui Joule. E. Amperul
2. Alege litera corespunzătoare răspunsului corect:
a. Ampermetrul se leagă în circuit, în:
a) paralel
b) serie
b. legea lui Ohm pentru o porțiune de circuit este:
I. R
II.
III.
44
Dacă valorile rezisoarelor sunt: 2Ω, 4Ω, 8Ω și sunt legate în paralel, rezistența
echvalentă este:
a) 14Ω
b) 0,875Ω
c) 1,14Ω
3. Completați spațiile libere:
a. Intensitatea curentului electric este………………………………………………
…………………………………. ……………………………………………………………………………..
………………………………………………………..
b. Relația matematică de calcul a intensității este……………………….
c. Unitatea de măsură pentru intensitate este…………………………
4. Trei conductori au rezistențele R 1 = 2 Ω , R 2 = 6 Ω, R 3 = 3 Ω . Reprezentați 5
grupări posibile ale acestora și determinați rezistența echivalentă în fiecare caz.
Test :
a) Instrument de măsurare a intensității electrice A. U x I
b) Unitatea de măsură pentru tensiune. B. reșoul electric
c) Scade odată cu grosimea conductorului. C. Voltul
d) Reprezintă relație de calcul pentru „P” D. rezistența electrică
e) Aplicație a legii lui Joule. E. ampermetrul
Alege litera corespunzătoare răspunsului corect:
Voltmetrul se leagă în circuit, în:
a) paralel
b) serie
Legea lui Ohm pentru întregul circuit este:
I.
45
II.
III.
În figura de mai jos, rezistoarele sunt legate în:
a) Serie
b) Paralel
c) Serie si paralel
Dacă valorile rezisoarelor sunt: 2Ω, 4Ω, 8Ω, rezistența echvalentă a grupării serie
este:
a) 14Ω
b) 0,875Ω
c) 1,14Ω
Completați spațiile libere:
Tensiunea electrică este………………….. ……………………… ……….. ….. …..
…………………………………. ………………………………………………………………………..
Relația matematică de calcul a tensiunii este……………………….
Unitatea de măsură pentru tensiune este…………………………
TESTUL
Completați spațiile libere cu răspunsul corect:
1. Curentul electric este ……………………………………………………… …….
………………………………………………………………………
2. Sensul curentului în circuitul exter ior este de la……………………………………
……………………………..și în circuitul interior de la borna…………………………….spre
borna…………………………………………………..
46
3. Sensul curentului electr ic este același / diferit de sensul deplasării
electronilor.
4. Reprezentați schematic un circuit format din 3 becuri legate în serie, un
generator de c.c. și un întrerupător închis.
5. Reprezentați schematic un circuit format din 3 becuri legate în paralel, un
generator de c.c. și câte un întrerupător deschis pentru fiecare bec.
6. Intensitatea curentului electric este………………………………………….
…………………………………….. ……………….. …………………………… ………….
Relația matematică de calcul a intensității este…. ………… ……………………
7. Unitatea de măsură pentru intensitate este……… …………….. …………………
8. Instrumentul de măsură a intensității se numește………….. ……………….. și se
leagă în ……………………………………………….în circuit. Legați în circuitele de
mai sus un ……………………………….
9. Tensiunea electrică este………………. ……………………… …….. …….. …………..
……………………………………………………………………………………………………………
10. Relația matematică de calcul a tensiunii este……………………….
11. Unitatea de măsură pentru tensiune este…………………………
12. Instrumentul de măsură a tensiunii se numește……………………………. și se
leagă în ………………………………………….în circuit. Legați în circuitele de mai
sus un ……………………….. ……..
13. Tensiunea electromotoare (t.e.m.) este………………………………… ……….
……………………………………………………………………………………………..
14. Relația matematică de calcul a t.e.m. este…….. …………………………..
15. Depinde t.e.m. de elementele de circuit? DA / NU
16. Dar „U b” și „u” depind de elementele de circuit? DA / NU
Enunțați legea lui OHM pentru o porțiune de circuit…………………….
T
47
1. Stabilește motivele pentru care un bec nu luminează, deși a fost conectat
corect la o sursă de tensiune .
…………………………………………………………………………………………………………….
…………………………….. ………………………………………………………………………………….
2. Identificați cel puțin patru consumatoare care funcționează cu ajutorul
bateriilor electrice.
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………….. ….
3. Completați spațiile punctate :
Ansamblul format din baterie, fire conducătoare și bec formează ……….. …..
…………………………………. .
Un bec luminează dacă unul dintre …………….. unește soclul becului și
………………….. a bateriei, iar celălalt unește ……………………. …………… al
becului și cealaltă bornă a bateriei.
4. Cu ajutorul următoarelor cuvinte formulați enunțuri , pentru a obține sfaturi
pentru evitarea electrocutării:
prize, la, vă, jucați, nu;
……………………………………………………………………………………………………………
neizolate, nu introduceți, metalice, în prize, obiecte;
…………………………………………………………………. ………………………………………..
din priză, pe care, scoateți, electric, orice, aparat, să îl reparați, vreți;
…………………………………………………………………………………………………………….. …
în timpul, nu introduceți, băii, electric, în aparat, în cadă;
…………………………………………………… ………………………………………………………
5. Reprezintă schema unui circuit electric simplu închis, a unui circuit electric
deschis și identificați elementele de circuit.
48
TEST
1. Completați tabelul de mai jos:
Denumirea
mărimii fizice Simbolul Denumirea
unității de
măsură Simbolul
unității de
măsură Relația de definiție
I
ohm
W
U=L/q
Energia electrică
Q=n∙q
2. Stabiliți valoarea de adevăr pentru următoarele relații fizice :
a) W=P∙t; A F
b) I = U ∙ R A F
c) P=U2/R; A F
d) R = U/ P A F
e) Q = n ∙ q o A F
f) U=I/R; A F
g) E=I∙(R+r); A F
3. Un circuit electric simplu conține un voltmetru care indică 11,4 V dacă
ȋntrerupătorul este ȋnchis și 12V dacă este deschis. Prin circuitul exterior al bateriei
trece o sarcină de 3C ȋn timp de 10 s.
a) reprezentați schema circuitului electric;
b) aflați valoarea intensității curentului ce străbate circuitul;
49
c) care este valoarea rezistenței interioare? Dar a rezistenței totale a circuitului
electric?
R : 0,3 A , 2 Ω , 40 Ω
( r = u/I = E -U/I =0,6/0,3=2Ω , (R+r) =E/I = 12/0,3=40Ω )
4. Alimentăm un conductor ohmic la o tensiune 24 V. Știind că în 20 min
consumă o energie electrică de 230 kJ determinați :
a) intensitatea curentului electric ce străbate conductorul;
b) valoarea rezistenței electrice a conductorului;
c) Ce cantitate de căldură degajă conductorul prin efect Joule ȋn 5 minute?
R : A , Ω , J
5. Puterea electrică a unui a spirator electric este de 360 0 W. Aflați energi a
electrică pe care o consumă aspiratorul dacă funcționează 5 ore . (ȋn kWh)
R :
50
BIBLIOGRAFIE
Teste de fizica -Colectia Admiterea,Editura Politehnica Press,Bucuresti,2002.
Manualele de fizica de liceu.
Probleme de fizica –Anatolie Hristev
TOP -FIZ Probleme de fizica -Mihail Sandu -Editura didactica si pedagogica
Probleme de fizica pentru liceu -Gabriela Cone -Editura ALL
Fizica – Teste grila pentru bacalaureat si admitere Gabriela Cone – Editura Fair
Partnors
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Probleme și teste de evaluare [615176] (ID: 615176)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
