background image

1

Zadanie 1. (11 pkt) 

Źródło: CKE 01.2006 (PR), zad. 24.

2 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Arkusz II

 

Zapoznaj siĊ z informacjami zamieszczonymi przy zadaniach i wykonaj 

znajdujące siĊ pod nimi polecenia.

 

 

Zadanie 24.  ĩaróweczki  (11 pkt) 

 

W  celu  oĞwietlenia  gabloty  zmontowano  zestaw  skáadający  siĊ  ze  100  Īaróweczek 

poáączonych szeregowo. Za pomocą miernika uniwersalnego zmierzono: 

x

omomierzem opór caáego ukáadu – 160 ȍ, 

x

woltomierzem napiĊcie w gniazdku sieci elektrycznej – 230 V, 

x

miliamperomierzem natĊĪenie prądu w zestawie lampek podáączonym  

do gniazdka – 180 mA. 

 

24.1 (1 pkt) 

Zapisz,  jak  naleĪy  podáączyü  amperomierz  w  celu  pomiaru  natĊĪenia  prądu  w zestawie 

oĞwietleniowym.  

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

24.2 (1 pkt) 

Oblicz opór jednej Īarówki wynikający z pomiaru omomierzem. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

24.3 (2 pkt) 

Oblicz opór jednej Īarówki w czasie Ğwiecenia. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

24.4 (2 pkt)

 

Oblicz  stosunek  wartoĞci  oporu  podczas  Ğwiecenia  i  otrzymanej  z  pomiaru  omomierzem. 

WyjaĞnij, dlaczego wartoĞci tych oporów nie są równe. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

Zadanie 1.1 (1 pkt)

Zadanie 1.2 (1 pkt)

Zadanie 1.3 (2 pkt)

Zadanie 1.4 (2 pkt)

Elektrostatyka 

– poziom rozszerzony

background image

2

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

3 

 

Arkusz II

 

24.5 (2 pkt) 

Jedna  Īaróweczka  przepaliáa  siĊ.  Oblicz,  jakie  napiĊcie  nominalne  powinna  mieü  nowa 

Īarówka. W sprzedaĪy dostĊpne byáy jedynie Īaróweczki z napisami: 3 V oraz 0,21 W. Oblicz 

opór  zakupionej  Īaróweczki  Ğwiecącej  w  warunkach  zgodnych  z podanymi  na  niej 

informacjami. 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

24.6 (3 pkt) 

Nową  ĪaróweczkĊ  zamontowano  do  zestawu.  Zapisz,  jaki  bĊdzie  wpáyw  nowej  Īarówki na 

jasnoĞü Ğwiecenia pozostaáych Īarówek. Uzasadnij swoje przewidywania dotyczące dziaáania 

Īaróweczki  po  podáączeniu  zestawu  oĞwietleniowego  do  gniazdka  (przepali  siĊ  czy  bĊdzie 

Ğwieciáa normalnie?). 

 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

 

 

Zadanie 25. Sáoik (11 pkt) 

 

Podczas  przygotowywania  konfitur  sáoiki  wstawia  siĊ  do  naczynia  z  wrzącą  wodą,  gdzie 

osiągają  temperaturĊ  T

w

  =  100°C.  NastĊpnie  zamyka  siĊ  szczelnie  pokrywkĊ  sáoika 

(pozostawiając  wewnątrz  trochĊ  powietrza)  i  wyciąga  sáoik  z  wody  do  ostygniĊcia. 

W dalszych rozwaĪaniach przyjmij, Īe w opisanych warunkach powietrze zamkniĊte w sáoiku 

moĪemy  traktowaü  jak  gaz  doskonaáy.  PomiĔ  wpáyw  ciĞnienia  pary  wodnej  na  ciĞnienie 

wewnątrz  sáoika  oraz  nie  uwzglĊdniaj  zmian  objĊtoĞci  sáoika  i  konfitur.  Przyjmij  ciĞnienie 

atmosferyczne za równe p

0

 = 1013 hPa. 

 

25.1 (1 pkt) 

Zapisz, jakiej przemianie gazowej ulega powietrze zamkniĊte w sáoiku w trakcie stygniĊcia, 

zakáadając, Īe pokrywka nie ulega wygiĊciu. 

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

                                                                   

Zadanie 1.5 (2 pkt)

Zadanie 1.6 (3 pkt)

Zadanie 2. (12 pkt) 

Źródło: CKE 11.2006 (PR), zad. 3.

 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

7

 

Poziom rozszerzony

 

Zadanie 3. Potencjometr suwakowy (12 pkt) 

Potencjometr  suwakowy  to  opornik  z  moĪliwoĞcią  regulacji  wartoĞci  oporu  elektrycznego 

przez  uĪytkownika.  Regulacji  tej  dokonuje  siĊ  poprzez  zmianĊ  poáoĪenia  styku 

suwaka/Ğlizgacza.  Potencjometr  wykonuje  siĊ  z  np.  z  drutu  oporowego  nawijając  go 

równomiernie  na  walcu  z  izolatora.  Dwa  skrajne  wyprowadzenia  oznaczono  przez  A i B

trzecie C Ğrodkowe jest poáączone ze suwakiem/Ğlizgaczem. 
Potencjometr  dziaáa  jak  dzielnik  napiĊcia.  Typowym  zastosowaniem  potencjometrów  jest 

regulacja  napiĊcia  w  urządzeniach  elektrycznych  lub  w  ukáadach  elektronicznych 

odbiorników  radiowych  i  telewizyjnych.  PoniĪej  przedstawiono  zdjĊcie  potencjometru 

suwakowego i jego schemat elektryczny.  
 

 

3.1 (3 pkt) 

W  pewnym  doĞwiadczeniu  z  wykorzystaniem  potencjometru  napiĊcie  na  zaciskach  A  i  B 

wynosiáo 12 V, a natĊĪenie prądu páynącego przez potencjometr miaáo wartoĞü 0,12 A.  

Oblicz  dáugoĞü  uĪytego  do  wykonania  potencjometru  drutu  oporowego,  wiedząc,  Īe 

wykonano go z drutu chromonikielinowego o polu przekroju poprzecznego 0,5 mm

2

, a opór 

wáaĞciwy chromonikieliny jest równy 1˜10

-6

 :·m. 

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

A

C

B

background image

3

 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

7

 

Poziom rozszerzony

 

Zadanie 3. Potencjometr suwakowy (12 pkt) 

Potencjometr  suwakowy  to  opornik  z  moĪliwoĞcią  regulacji  wartoĞci  oporu  elektrycznego 

przez  uĪytkownika.  Regulacji  tej  dokonuje  siĊ  poprzez  zmianĊ  poáoĪenia  styku 

suwaka/Ğlizgacza.  Potencjometr  wykonuje  siĊ  z  np.  z  drutu  oporowego  nawijając  go 

równomiernie  na  walcu  z  izolatora.  Dwa  skrajne  wyprowadzenia  oznaczono  przez  A i B

trzecie C Ğrodkowe jest poáączone ze suwakiem/Ğlizgaczem. 
Potencjometr  dziaáa  jak  dzielnik  napiĊcia.  Typowym  zastosowaniem  potencjometrów  jest 

regulacja  napiĊcia  w  urządzeniach  elektrycznych  lub  w  ukáadach  elektronicznych 

odbiorników  radiowych  i  telewizyjnych.  PoniĪej  przedstawiono  zdjĊcie  potencjometru 

suwakowego i jego schemat elektryczny.  
 

 

3.1 (3 pkt) 

W  pewnym  doĞwiadczeniu  z  wykorzystaniem  potencjometru  napiĊcie  na  zaciskach  A  i  B 

wynosiáo 12 V, a natĊĪenie prądu páynącego przez potencjometr miaáo wartoĞü 0,12 A.  

Oblicz  dáugoĞü  uĪytego  do  wykonania  potencjometru  drutu  oporowego,  wiedząc,  Īe 

wykonano go z drutu chromonikielinowego o polu przekroju poprzecznego 0,5 mm

2

, a opór 

wáaĞciwy chromonikieliny jest równy 1˜10

-6

 :·m. 

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

A

C

B

8 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Poziom rozszerzony

 

3.2 (3 pkt)  

Oblicz opór wewnĊtrzny akumulatora doáączonego do zacisków A i B. Przyjmij, ze caákowity 

opór potencjometru, doáączonego do akumulatora o sile elektromotorycznej 12,6 V, wynosiá 

100 ȍ, a natĊĪenie prądu páynącego w obwodzie wynosiáo 0,12 A. 
                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

 

3.3 (3 pkt)  

Oblicz, w jakim stosunku są dáugoĞci obu odcinków potencjometru (AC/CB).  

W obliczeniach przyjmij, Īe gdy miĊdzy zaciskami A i B napiĊcie wynosiáo 12 V woltomierz 

doáączony do zacisków A i C wskazywaá napiĊcie 8 V. Przyjmij, Īe drut oporowy nawiniĊto 
na walcu równomiernie oraz skorzystaj z zaleĪnoĞci 

l

R

S

U

 

 

 

 

 

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

C

B

Zadanie 2.1 (3 pkt)

Zadanie 2.2 (3 pkt)

background image

4

8 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Poziom rozszerzony

 

3.2 (3 pkt)  

Oblicz opór wewnĊtrzny akumulatora doáączonego do zacisków A i B. Przyjmij, ze caákowity 

opór potencjometru, doáączonego do akumulatora o sile elektromotorycznej 12,6 V, wynosiá 

100 ȍ, a natĊĪenie prądu páynącego w obwodzie wynosiáo 0,12 A. 
                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

 

3.3 (3 pkt)  

Oblicz, w jakim stosunku są dáugoĞci obu odcinków potencjometru (AC/CB).  

W obliczeniach przyjmij, Īe gdy miĊdzy zaciskami A i B napiĊcie wynosiáo 12 V woltomierz 

doáączony do zacisków A i C wskazywaá napiĊcie 8 V. Przyjmij, Īe drut oporowy nawiniĊto 
na walcu równomiernie oraz skorzystaj z zaleĪnoĞci 

l

R

S

U

 

 

 

 

 

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

C

B

Zadanie 2.3 (3 pkt)

background image

5

 

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

9

 

Poziom rozszerzony

 

Zad. 3.4 (3 pkt

W  celu  zbadania  wáasnoĞci  elektrycznych  wáókna  Īarówki  zbudowano  ukáad  pomiarowy 

zawierający  akumulator,  woltomierz,  amperomierz,  potencjometr,  ĪarówkĊ  i  przewody 

poáączeniowe,  który  umoĪliwia  zmianĊ  napiĊcia  na  zaciskach  Īarówki  od  0

 

V  do  wartoĞci 

maksymalnej (a przez to zmianĊ jasnoĞci jej Ğwiecenia).  

Narysuj  schemat  tego  obwodu  elektrycznego.  UwzglĊdnij  w  schemacie  woltomierz  oraz 

amperomierz  wáączone  tak,  aby  umoĪliwiaáy  pomiar  napiĊcia  na  zaciskach  Īarówki 

i natĊĪenia prądu páynącego przez ĪarówkĊ. 

 

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

                                                               

Zadanie 2.4 (3 pkt)