tomomi
Lecție pentru bacalaureat · Fizică

Energia și puterea electrică

Clasa a X-a

Ideile de bază pe scurt și, unde există, exercițiile din subiectele de BAC care le verifică. Lecția completă, animată, cu grile și exerciții corectate, e în aplicația Tomomi.

Pe scurt

Formulă

Formulă · Puterea electrică

Aceeași putere se poate calcula din oricare două dintre UU, II și RR:

P=U⋅I=R⋅I2=U2RP = U \cdot I = R \cdot I^{2} = \frac{U^{2}}{R}

Unitatea de măsură este wattul, iar 1 W=1 J/s1\ \text{W} = 1\ \text{J/s}.

Formulă

Formulă · Energia electrică

Energia consumată este puterea înmulțită cu durata de funcționare:

W=P⋅t=U⋅I⋅tW = P \cdot t = U \cdot I \cdot t

În SI timpul se pune în secunde și energia iese în jouli; în practică, 1 kWh=3,6⋅106 J1\ \text{kWh} = 3{,}6 \cdot 10^{6}\ \text{J}.

Sfat

Capcană · Kilowattul nu este kilowatt-ora

kW este o putere (cât de repede consumă aparatul), kWh este o energie (cât a consumat până acum). Un aparat de 2 kW2\ \text{kW} nu consumă 2 kWh2\ \text{kWh} decât dacă merge exact o oră. La fel, jouleul măsoară energie, iar wattul putere.

Formulă

Lege · Legea lui Joule

Toată energia electrică consumată de un rezistor se transformă în căldură:

Q=R⋅I2⋅tQ = R \cdot I^{2} \cdot t

Intensitatea intră la pătrat, deci un curent dublu degajă o căldură de patru ori mai mare.

Formulă

Formulă · Randamentul circuitului

Din puterea totală E⋅IE \cdot I, partea r⋅I2r \cdot I^{2} rămâne în sursă, iar restul ajunge în exterior:

η=PextPtotal=UE=RR+r\eta = \frac{P_{ext}}{P_{total}} = \frac{U}{E} = \frac{R}{R + r}

Randamentul urcă atunci când rezistența exterioară este mult mai mare decât cea internă.

Din subiectele de BAC

Exerciții reale din subiectele anilor trecuți. Încearcă-le singur înainte să deschizi rezolvarea.

C. Curent continuu · I.3din BAC Fizică (Curent continuu + Optică) - iunie 2025 (Varianta 1) · 3 puncte

Unitatea de măsură a mărimii fizice exprimate prin produsul dintre tensiunea electrică și intensitatea curentului electric este:

a. J\text{J}

b. W\text{W}

c. Ω\Omega

d. A\text{A}

Vezi rezolvarea

Produsul dintre tensiune și intensitate este puterea electrică: P=UIP = U I, măsurată în wați. Verificarea dimensională: V⋅A=JC⋅Cs=Js=W\text{V} \cdot \text{A} = \frac{\text{J}}{\text{C}} \cdot \frac{\text{C}}{\text{s}} = \frac{\text{J}}{\text{s}} = \text{W}. Răspunsul corect este b. Capcana este varianta a: energia electrică este W=UItW = U I t, deci joulul apare numai după înmulțirea cu timpul.

C. Curent continuu · I.3din BAC Fizică (Curent continuu + Optică) - iunie 2024 (Varianta 3) · 3 puncte

Simbolurile mărimilor fizice fiind cele utilizate în manuale, unitatea de măsură a mărimii fizice exprimată prin produsul U⋅I⋅ΔtU \cdot I \cdot \Delta t este:

a. J⋅Ω−1\text{J} \cdot \Omega^{-1}

b. J⋅A−1\text{J} \cdot \text{A}^{-1}

c. W\text{W}

d. J\text{J}

Vezi rezolvarea

Produsul UIU I reprezintă puterea electrică, măsurată în wați, iar înmulțit cu intervalul de timp dă energia electrică: W=UIΔtW = U I \Delta t. Unitatea este W⋅s=J\text{W} \cdot \text{s} = \text{J}. Răspunsul corect este d.

C. Curent continuu · I.2din BAC Fizică (Curent continuu + Optică) - iunie 2023 (Varianta 5) · 3 puncte

La bornele unui generator având t.e.m. EE și rezistența interioară rr se conectează un consumator a cărui rezistență electrică RR poate fi modificată. Expresia puterii maxime pe care generatorul o poate furniza consumatorului este:

a. Pmax=E24rP_{\text{max}} = \frac{E^{2}}{4r}

b. Pmax=E2R+rP_{\text{max}} = \frac{E^{2}}{R+r}

c. Pmax=E22rP_{\text{max}} = \frac{E^{2}}{2r}

d. Pmax=E2rP_{\text{max}} = \frac{E^{2}}{r}

Vezi rezolvarea

Puterea transferată consumatorului este P=RI2=E2R(R+r)2P = R I^{2} = \frac{E^{2} R}{(R+r)^{2}}. Scriind numitorul ca (R−r)2+4Rr(R - r)^{2} + 4Rr, obținem P=E2(R−r)2R+4rP = \frac{E^{2}}{\frac{(R-r)^{2}}{R} + 4r}, expresie maximă atunci când R=rR = r (condiția de adaptare). Înlocuind, Pmax=E24rP_{\text{max}} = \frac{E^{2}}{4r}. Răspunsul corect este a.

Toate lecțiile de Fizică

Descarcă

Începe azi. Bacul nu așteaptă.

Descarcă Tomomi pe telefonul copilului tău și pornește perioada de probă gratuită.

Get it onGoogle PlayDownload on theApp StoreSau direct în browserstudent.tomomi.app