fizyka-egzamin-klasa-3

ELEKTRYCZNOŚĆ
Zadanie 34. (0–1)/2002
Zbyszek postanowił zbudować samodzielnie oświetlenie choinkowe zasilane napięciem 220 woltów. W
tym celu kupił w sklepie elektrycznym żaróweczki dostosowane do napięcia 11 woltów każda.
Oblicz, ile żaróweczek Zbyszek powinien połączyć szeregowo, aby żaróweczki działały
w takich warunkach, do jakich są dostosowane.
Rozwiązanie:
W połączeniu szeregowym suma napięć na żarówkach jest równa napięciu zasilania. Jeżeli żarówki są
jednakowe, to napięcie zasilania = napięcie na jednej żarówce razy liczba żarówek.
220V
Zatem liczba żarówek: n 
 20
11V
Zadanie 33. (0-3)/2004
Bateria wyczerpie się po godzinie, jeżeli będzie pobierany z niej prąd stały o natężeniu
8,1 A. Oblicz, jaki ładunek wtedy przepłynie. Wynik podaj w kulombach (1C = 1A · 1s). Przez żarówkę
latarki zasilanej tą baterią płynie prąd stały o natężeniu 0,3 A. Po ilu godzinach używania tej latarki
wyczerpie się bateria? Zapisz obliczenia.
Rozwiązanie:
Q
, gdzie Q – ładunek, t – czas w jakim ładunek przepłynął.
t
Po przekształceniu Q  I  t  8,1A  3600s  29160C
Aby policzyć czas po jakim wyczerpie się bateria w latarce przy natężeniu 0,3A przekształcamy wzór na
natężenie tak aby obliczyć czas:
Q 29160C
Q  I  t |: I => t  
 97200s  27h
I
0,3 A
Odpowiedź: Bateria się wyczerpie po 27 godzinach
1
Schemat do zadań 21. i 22.
Obwód elektryczny składa się z 9 V baterii, amperomierza i
trzech
2
identycznych żarówek.
Natężenie prądu: I 
3
A
9V
Zadanie 21. (0-1)/2005
Na podstawie przedstawionego schematu można wnioskować, że
A. żarówka 1 świeci jaśniej niż żarówka 3.
B. żarówka 3 świeci jaśniej niż żarówka 1.
C. żarówka 2 świeci jaśniej niż żarówki 1 i 3.
0,9 A
D. wszystkie żarówki świecą tak samo jasno.
Wskazówka – w połączeniu równoległym napięcie na każdej z żarówek jest takie samo i równe napięciu na
baterii.
Zadanie 22. (0-1)/2005
Całkowity opór obwodu wynosi
A. 2,7 
B. 8,1 
C. 10 
D. 30 
Rozwiązanie:
U
9V
R 
 10
I 0,9 A
Zadanie 33. (0-3)/2006
Państwo Kowalscy uzyskują z baterii słonecznej umieszczonej w ogrodzie prąd elektryczny o natężeniu 2
A przy napięciu 17 V. Ile co najmniej takich baterii należałoby zainstalować, aby uzyskać prąd elektryczny
o mocy 2,5 kW? Zapisz obliczenia. Uwzględnij w swoich zapisach jednostki wielkości fizycznych.
Do rozwiązania zadania wykorzystaj jeden z podanych wzorów:
U
I  , P U  I , W  P  t
R
Rozwiązanie:
Moc jednej baterii:
P  U  I  17V  2 A  34W
Zatem, aby uzyskać moc 2,5 kW trzeba:
2,5kW 2,5  1000W 2500W
n


 73,5
34W
34W
34W
Odp.: Trzeba zainstalować co najmniej 74 baterie (przy 73 moc byłaby mniejsza niż 2,5kW).
Zadanie 30. (0-4)/2007
W ciągu 30 dni w czajniku o mocy 1600 W podgrzewano wodę średnio przez 15 minut dziennie. Oblicz
koszt energii elektrycznej zużytej przez czajnik w ciągu tych 30 dni. Przyjmij, że cena 1 kWh energii
wynosi 32 gr. Zapisz obliczenia.
Rozwiązanie:
Przy kosztach energii elektrycznej, rachunkach za prąd energię podajemy nie w dżulach(J) tylko w
kilowatogodzinach (kWh), aby obliczyć energię w kWh należy moc podać w kW, a czas w godzinach.
1
E1  P  t  1,6kW  h  0,4kWh - energia zużyta przez czajnik w 1 dniu, zatem w ciągu 30 dni:
4
E  0,4kWh  30  12kWh , a koszt 12  0,32 zł  3,84 zł
Odp.: Koszt energii zużytej przez czajnik wynosi 3zł 84gr.
Zadanie 29. (0-2)/2008
Rysunek przedstawia schemat obwodu termowentylatora zawierającego dwie grzałki (G1 i G2), dmuchawę
(D), trzy wyłączniki (W1, W2 i W3) oraz źródło napięcia (U).
Które wyłączniki trzeba zamknąć, a który pozostawić otwarty, by włączona została dmuchawa i tylko
jedna grzałka?
Odpowiedź: Wyłączniki zamknięte – .........................., wyłącznik otwarty – .......................... .
Jeśli wyłączniki W2 i W3 będą zamknięte, a W1 pozostanie otwarty, to czy prąd elektryczny będzie płynął
przez któryś element termowentylatora: dmuchawę (D), grzałkę pierwszą (G1), grzałkę drugą (G2)?
Odpowiedź: ..................................................................................................................................
Zadanie 15. (0-1)/2009
Atom azotu zawiera
A. 14 protonów, 14 neutronów, 14 elektronów.
C. 14 protonów, 7 neutronów, 14 elektronów.
B. 7 protonów, 14 neutronów, 7 elektronów.
D. 7 protonów, 7 neutronów, 7 elektronów.
Rozwiązanie:
Masa elektronu jest około 2000 razy mniejsza od masy protonu i elektronu, dlatego pomija się ją przy
podawaniu masy atomowej w układzie okresowym – o liczbie masowej mówi liczba protonów i
neutronów. Liczba masowa=14. Liczba atomowa=7.
Liczba atomowa mówi o ilości protonów i elektronów – zatem protonów jest 7, elektronów 7. Aby liczba
masowa była równa 14 to neutronów musi być 14-7=7
FALE
Zadanie 21. (0-1)/2007
Która strzałka poprawnie ilustruje bieg promienia światła po przejściu z powietrza do wody?
promień
światła
powietrze
1
woda 2
3
A. 1
B. 2
4
C. 3
D. 4
Wskazówka: Przypomnij sobie prawo załamania światła.
Zadanie 7/2009. (0-1) Syrena alarmowa wydaje dźwięk o częstotliwości 170 Hz. Jaką długość ma fala
dźwiękowa, jeśli jej prędkość w powietrzu ma wartość 340 ?
A. 0,5 m B. 2 m C. 510 m D. 57 800 m
Rozwiązanie: Korzystamy z wzoru na równanie fali:
m
340
v
s  2m
 
f 170 Hz
Odp.: Długość fali jest równa 2m.