SUBIECTE circuite electrice

Ministerul Educatiei, Cercetarii si Tineretului

Centrul National pentru Curriculum si Evaluare in Invatamantul Preuniversitar

C. SUBIECTUL III

In circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata se cunosc:

r , R , R , R . Tensiunea electrica la bornele rezistorului

R este U 10V . Puterea consumata impreuna de catre rezistoarele R ,R ,R si

R este P W. Determinati:

a intensitatea curentului electric prin rezistorul R

b intensitatea curentului electric prin generator;

c. puterea electrica pe care o consuma, impreuna, rezistoarele R si R

d rezistenta electrica a rezistorului R

e tensiunea electromotoare a generatorului.

.Se considera circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura

alaturata. Se cunosc: E 24V , r , R si valoarea intensitatii

indicate de ampermetrul ideal RA , I 1,5 A . Conductoarele de legatura

au rezistenta electrica neglijabila. Determinati:

a. energia consumata de catre rezistorul R in intervalul de timp At 5 minute;

b. rezistenta electrica a rezistorului R

c. randamentul circuitului electric.

.Circuitul a carui schema electrica este reprezentata in figura alaturata este

format dintr-un acumulator si un reostat cu cursor avand rezistenta maxima

Rm . Pentru o anumita pozitie a cursorului tensiunea la bornele

reostatului este Uab = 9 V, puterea disipata de reostat este P = 13,5 W, iar

puterea disipata in interiorul acumulatorului este Pint = 4,5 W.

a. Determinati puterea dezvoltata de acumulator, Pacumulator

b. Calculati t.e.m. a acumulatorului E.

c. Calculati randamentul transferului puterii de la acumulator catre

consumator

d. Determinati rezistenta interioara a acumulatorului.

e. Stabiliti valoarea maxima a puterii disipate in reostat, cand rezistenta lui este modificata de la 0 la Rm si

precizati valoarea tensiunii dintre bornele a si b in acest caz.

.Un consumator electric consuma puterea P 100W atunci cand este conectat prin intermediul unor

conductori avand rezistenta electrica totala R la reteaua de tensiune U 220V . Daca 5%din tensiunea U

se pierde pe linia de transport, determinati:

a intensitatea curentului electric prin consumator;

b. rezistenta electrica R a conductoarelor de legatura;

c rezistenta electrica R a consumatorului;

d energia electrica disipata pe consumator in timpul t 1h .

.Circuitul a carui schema electrica este reprezentata in figura alaturata contine trei rezistori cu rezistentele

electrice R , R si R si doua generatoare electrice

identice, fiecare avand tensiunea electromotoare E 6V si rezistenta electrica

interna r . Determinati:

a intensitatea curentului electric prin latura ce contine rezistorul R

b puterea consumata de rezistorul R

c energia electrica consumata de rezistorul R in intervalul de timp

At 20min ;

d intensitatea curentului electric prin surse daca intrerupatorul K este inchis

.Un circuit electric este alcatuit din trei consumatori de rezistente egale, R , legati in paralel.

Generatorul de t.e.m. continua, E 22V , care alimenteaza circuitul are rezistenta interna r

a. Reprezentati schema electrica a circuitului.

b. Calculati puterea totala a sursei.

c. Calculati energia disipata pe unul dintre rezistorii de rezistenta R in timpul At 30s .

d. Calculati puterea electrica totala disipata de consumatorii din circuit.

e. Determinati randamentul circuitului electric.

Pentru circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata se

cunosc: E 6V ,E 4V , R , R . Rezistentele interne ale surselor

se neglijeaza. Determinati:

a intensitatea curentului prin rezistorul R ;

b caldura dezvoltata in rezistorul R in timpul t 1min ;

c raportul P / P al puterilor dezvoltate in cele doua rezistoare.

d. Se scoate din circuit sursa cu t.e.m.E2 . Determinati rezistenta interna pe care

ar trebui sa o aiba sursa de t.e.m.E , pentru ca puterea dezvoltata in noul circuit exterior sa fie maxima

Doua surse cu t.e.m. E = 6 V si rezistenta interna r = 4 fiecare alimenteaza o

retea formata din rezistoare cu rezistentele R , R si R , ca in

figura alaturata. Calculati:

a tensiunea la bornele rezistorului R

b puterea electrica disipata pe rezistorul R

c caldura disipata in rezistorul R in timp de 1 ora.

Pentru circuitul reprezentat in schema din figura alaturata se cunosc: E 20V ,

E 12V , r , r , R , R , R , R

Determinati:

a caldura degajata in rezistorul R in timpul t 5min ;

b. puterea disipata in rezistorul R

c randamentul unui circuit simplu format din sursa 2 si rezistorul R

d expresia energiei disipate in interiorul sursei in situatia descrisa la punctul c intr-un interval de timp

oarecare At

In circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata rezistorul 1

are rezistenta R iar ampermetrul ideal RA indica un curent de

intensitate I 1,5A cand intrerupatorul K este deschis. Daca intrerupatorul este

inchis, ampermetrul indica un curent de intensitate I 3A . In acest ultim caz,

rezistenta echivalenta a circuitului exterior este egala cu rezistenta interna a

generatorului. Determinati:

a.tensiunea electromotoare si rezistenta interna a generatorului;

b.rezistenta electrica a rezistorului R

c.puterile debitate pe circuitul exterior in cele doua situatii.

d.randamentul circuitului electric in cazul in care intrerupatorul K este inchis.

.In figura alaturata este reprezentata schema unui circuit electric in care se cunosc

R R R R , E 12V si r Determinati:

a intensitatea curentului electric prin generator;

b raportul puterilor consumate de rezistoarele R si R

c valoarea rezistentei electrice a unui consumator care ar trebui conectat,

singur, la bornele generatorului, astfel incat sa preia de la generator puterea

maxima

d valoarea puterii maxime debitata pe circuitul exterior in conditiile punctului c.

.O baterie avand tensiunea electromotoare E 32V alimenteaza un rezistor R . Tensiunea la bornele

bateriei este U 30V iar puterea consumata de rezistor P 15W . Determinati:

a energia disipata pe rezistor intr-un interval de timp t 1min

b intensitatea curentului prin circuit;

c rezistenta interioara a bateriei;

d randamentul circuitului electric;

e puterea maxima care poate fi debitata de aceasta baterie pe un circuit exterior cu rezistenta aleasa

convenabil

.Circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata este format

dintr-o baterie de acumulatoare si un reostat cu cursor, avand rezistenta maxima

Rm Intensitatea curentului electric care se stabileste prin circuit este

I 1,5A , puterea reostatului este P = 13,5 W, iar randamentul transferului de putere

de la sursa catre consumator este

a. Determinati puterea dezvoltata de generator, Pgen

b. Calculati t.e.m. a generatorului E.

c. Calculati intensitatea curentului care ar trece printr-un conductor de rezistenta neglijabila conectat

accidental intre bornele a si b.

d. Stabiliti valoarea maxima a puterii disipate in reostat, cand rezistenta lui este modificata de la 0 la Rm

e. Determinati valoarea corespunzatoare intensitatii curentului electric prin circuit in conditiile punctului d

.Un rezistor de rezistenta R este conectat la bornele unei surse de curent continuu

cu parametrii E si r. In figura alaturata este reprezentata dependenta puterii

disipate pe rezistor de rezistenta electrica a acestuia. Determinati:

a rezistenta interna a sursei;

b valoarea intensitatii curentului electric din circuit atunci cand R = 2

c valorile rezistentei rezistorului pentru care puterea disipata pe el este jumatate

din puterea maxima;

d puterea disipata pe rezistor in cazul in care bornele sursei se leaga printr-un fir

ideal

.In circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata se cunosc:

E 100V,R1 R ,R . Intensitatea curentului electric ce trece prin

rezistorul R are valoarea I 2,8A . Sursele de tensiune sunt ideale. Determinati:

a puterea electrica disipata pe rezistorul R

b. energia electrica pe care o consuma rezistorul R in timpul At 1min ;

c valoarea intensitatii curentului electric prin rezistorul R

d valoarea tensiunii electromotoare E

e puterea electrica pe care o consuma impreuna rezistoareleR ,R ,R

.Se considera circuitul electric a carui schema este reprezentata in figura alaturata. Se cunosc: r

E 36V , r , R ,R ,R si valoarea intensitatii indicate de ampermetrul ideal,

I A . Sensul lui I este cel indicat in figura. Conductoarele de legatura au rezistenta electrica neglijabila.

Determinati:

a. puterea electrica disipata de rezistorul R

b. intensitatea curentului electric prin rezistorulR

c. energia electrica consumata de rezistorul R in intervalul de timp

At 20 minute;

d. valoareaE a tensiunii electromotoare a generatorului din ramura

principala

17.La bornele unei baterii avand tensiunea electromotoare E 32V este conectat un rezistor. Tensiunea la

bornele rezistorului este U 30V, iar puterea consumata de acesta este P 6W. Calculati:

a intensitatea curentului din circuit;

b. rezistenta interna a bateriei;

c energia consumata de rezistor in t 10minute ;

d rezistenta electrica a rezistorului astfel incat puterea debitata de sursa in circuitul exterior sa fie 25,6W .

.La bornele unui generator cu t.e.m. E 24V si rezistenta interna r este conectat un consumator cu

rezistenta electrica R . Determinati:

a intensitatea curentului electric prin consumator;

b. randamentul circuitului electric;

c puterea electrica dezvoltata de generator;

d puterea electrica a consumatorului;

e energia electrica pe care o consuma circuitul exterior sursei in timpul t 15min .

19.Trei radiatoare electrice identice au valorile nominale ale tensiunii si intensitatii curentului U 220V si

respectiv I 2A.

a. Determinati puterea electrica a unui radiator, in conditii normale de functionare.

b. Considerand ca se conecteaza cele trei radiatoare in paralel la bornele unei surse ce asigura o tensiune

electrica U 220V , determinati valoarea energiei electrice consumate de cele trei radiatoare in timpul

At 20min .

c. Determinati intensitatea curentului electric ce trece printr-un consumator in conditiile precizate la punctul

anterior

d. Presupuneti ca cele trei radiatoare se leaga in serie la bornele sursei care asigura tensiunea U 220V .

Determinati valoarea energiei electrice consumate de aceasta grupare in timpul At 20min (considerand ca

rezistenta electrica a radiatoarelor nu se modifica).

Intr-un atelier de croitorie se folosesc fiare de calcat . Acestea sunt conectate in paralel la o priza multipla cu

tensiunea U 220V . Fiecare fier de calcat are puterea P 2420W iar priza care urmeaza sa fie folosita

pentru alimentarea fiarelor de calcat este protejata cu o siguranta fuzibila de I 50 A max im . Considerati ca in

cursul exploatarii rezistenta electrica a fierului de calcat nu variaza si determinati:

a valoarea rezistentei electrice a unui fier de calcat;

b valoarea intensitatii curentului electric printr-un fier de calcat atunci cand acesta functioneaza;

c puterea electrica maxima care poate fi extrasa prin priza protejata cu siguranta fuzibila;

d numarul de fiare de calcat identice celui descris mai sus care pot fi alimentate in paralel de la priza multipla;

e energia electrica folosita de un fier de calcat care functioneaza timp de o ora.

.Un circuit electric este format din doua rezistoare de rezistente R , respectiv

R , conectate ca in figura alaturata si alimentate de o baterie cu tensiunea

electromotoare E 90V si rezistenta interna r . Determinati :

a intensitatea curentului prin rezistorul R

b raportul caldurilor degajate pe rezistorii R si respectiv R in acelasi interval de timp;

c puterea totala dezvoltata de sursa;

d randamentul circuitului electric.

.Circuitul din figura este alcatuit din: o sursa electrica cu t.e.m. E = 24 V si rezistenta

interioara r , legata in serie cu un reostat, si doua acumulatoare conectate in

paralel la bornele a si b ale gruparii formate din sursa si reostat. Fiecare acumulator are

t.e.m. E 12V si rezistenta interioara r , iar intensitatea curentului electric

stabilit printr-un acumulator este I = 2 A.. Calculati:

a intensitatea I a curentului prin sursa

b tensiunea electrica la bornele a si b ale gruparii;

c rezistenta electrica R a reostatului;

d puterea dezvoltata de sursa

e energia disipata prin efect Joule in intregul circuit in timpul At 100s .

.Doua rezistoare legate in serie sunt alimentate de un generator electric cu t.e.m. E 24 V si rezistenta

interna r . Un rezistor are rezistenta electrica R si admite o putere maxima P 32W . Cel de al

doilea rezistor are rezistenta electrica R . Determinati:

a valoarea maxima a tensiunii electrice care poate fi aplicata la bornele rezistorului R fara a-l distruge;

b. valoarea maxima admisibila a intensitatii curentului prin rezistorul R

c rezistenta electrica a celui de-al doilea rezistorR pentru ca primul rezistor sa absoarba puterea maxima

admisa

d energia electrica consumata de cei doi rezistori in timp de 10 minute, in conditiile punctului c.

24.Un bec electric cu puterea nominala P 120W functioneaza la tensiunea nominala fiind alimentat de la

reteaua de curent continuu, prin conductori de legatura cu rezistenta totala R . Circuitul este strabatut

de un curent electric de intensitate I 1A. Determinati:

a tensiunea electrica nominala a becului;

b rezistenta filamentului becului electric in conditii normale de functionare;

c energia consumata de bec in timp de 1 minut;

d energia consumata de la retea, in timp de o ora, de intregul circuit

25.Circuitul electric a carui diagrama este ilustrata in figura alaturata contine o baterie

cu t.e.m. E si rezistenta interna neglijabila si trei rezistori avand rezistentele

electrice R , R si R . Cunoscand ca intensitatea

curentului prin sursa este I 2A , determinati:

a tensiunea electromotoare E a sursei;

b tensiunea electrica dintre punctele M si N;

c puterea electrica disipata in rezistorul cu rezistenta R

d energia disipata in circuitul exterior in timp de 20 minute.

.O sursa de tensiune este caracterizata de t.e.m. E 14V si rezistenta

interna r . La bornele acesteia se conecteaza o grupare de

rezistori identici, ca in figura alaturata, fiecare avand rezistenta

R Determinati:

a caderea de tensiune intre punctele M si N ale circuitului;

b puterea consumata de intregul circuit;

c caldura degajata in timp de o ora de una din ramurile circuitului

exterior

d valoarea rezistentei R pentru care puterea disipata pe circuitul exterior este maxima.

.Graficul alaturat prezinta variatia intensitatii curentului electric generat de o

sursa printr-un rezistor, in functie de rezistenta electrica R a rezistorului.

Sursa are tensiunea electromotoare E si rezistenta interna r . Folosind

datele din grafic, determinati:

a puterea disipata de sursa pe circuitul exterior atunci cand rezistenta

acestuia este R

b energia consumata de circuitul exterior intr-un interval de timp t 5 min

daca rezistenta circuitului exterior este R

c tensiunea electromotoare a sursei;

d putere maxima debitata de sursa pe circuitul exterior.

.Doriti sa folositi un calorifer electric si sa-l conectati la o priza cu tensiunea U 220V . Caloriferul are puterea

P 4840W iar priza care urmeaza sa fie folosita pentru alimentarea caloriferului este protejata cu o

siguranta fuzibila de I A im max . Considerati ca in cursul exploatarii rezistenta electrica a caloriferului nu

variaza si determinati:

a valoarea rezistentei electrice a caloriferului;

b valoarea intensitatii curentului electric prin calorifer atunci cand acesta functioneaza;

c puterea electrica maxima care poate fi extrasa prin priza protejata cu siguranta fuzibila;

d numarul de calorifere identice celui descris mai sus care pot fi alimentate in paralel de la aceasta priza.

e energia electrica folosita de un calorifer in timp de o ora.

.Doua rezistoare, de rezistenta electrica R , respectiv R , se leaga in paralel. Gruparea astfel

formata se leaga la bornele unui generator de rezistenta interna r . Intensitatea curentului electric ce

strabate rezistorul R are valoarea I 2A. Determinati:

a puterea electrica disipata pe rezistorul R

b. intensitatea curentului electric prin generator;

c tensiunea electromotoare a generatorului;

d energia consumata impreuna de rezistorii R si R in timpul At 5 minute;

e randamentul circuitului electric.

.Doriti sa folositi o masina de gatit electrica si sa o conectati la o priza cu tensiunea U 220V . Masina de

gatit are cinci ochiuri (plite), care atunci cand functioneaza simultan sunt legate in paralel, fiecare folosind

puterea P 4840W . Priza care urmeaza sa fie folosita pentru alimentarea masinii de gatit este protejata cu

o siguranta fuzibila de Imax im 100 A . Considerati ca in cursul exploatarii rezistenta electrica a plitelor nu

variaza si determinati:

a valoarea rezistentei electrice a unei plite a masinii de gatit;

b valoarea intensitatii curentului electric printr-o plita atunci cand acesta functioneaza;

c puterea electrica maxima care poate fi extrasa prin priza protejata cu siguranta fuzibila;

d numarul de plite ale masinii de gatit care pot fi folosite simultan, utilizand aceasta priza;

e energia electrica folosita de o plita in timp de o ora.

Matei Cristina, Popa Violeta, Necula Ana    Maria

Clasa a Xa D