НПСФ 2026, 7. клас — Задача 2. Как да включим котлона? Датчик за поставен предпазен колан в автомобила
Пролетно национално състезание по физика, 07.03.2026 г., София — Тема първа възрастова група (VII клас) · 7 март 2026 г. · 10 т.
Условие
Част 1. Как да включим котлона? (3,5 т.)
Котлон се състои от два нагревателя с мощности съответно W и W , които са предназначени за работа при напрежение U. Котлонът има превключвател, чрез който се включват нагревателите: само единия; само втория; двата последователно и двата успоредно. За всяко подусловие направете чертеж като използвате подходящите схемни знаци.
А) Каква мощности и ще се отделят, ако се включат двата нагревателя поотделно към източник с напрежение ? (1 т) [1 т.]
Б) Каква мощност ще се отдели във веригата, ако се включат двата нагревателя успоредно към източник на напрежение U? (1 т) [1 т.]
В) Каква мощност ще се отдели във веригата, ако се включат двата нагревателя последователно към източник на напрежение U? (1,5 т) [1,5 т.]
Част 2. Датчик за поставен предпазен колан в автомобила (6,5 т.)
Собственик на антикварен автомобил иска да направи датчик с леснодостъпни средства, който да показва дали е поставен предпазния колан. Той разполага със следните компоненти: малка електрическа лампа, няколко електрически ключа и проводници. За източник на напрежение се използва акумулатора на автомобила. Датчикът трябва да работи по следния начин: 1. При изключен двигател лампата не свети; 2. При включен двигател, шофьорът не е седнал на седалката – лампата да не свети; 3. При включен двигател, шофьорът е седнал на седалката, коланът не е поставен – лампата свети; 4. При включен двигател, шофьорът е седнал, коланът е поставен – лампата не свети.
Начертайте схема на свързване с минимален брой ключове, като уточните на чертежа действието на всеки ключ, кои ключове и кога са затворени или отворени, изпълнявайки последователността и условията съгласно точките 1 – 4. (6,5 т)
Отговори
Част 1. Как да включим котлона?, А)
Мощността на първия нагревател е 100 W, а на втория – 150 W (в решението вторият е означен , а в условието – ).
Част 1. Как да включим котлона?, Б)
Част 1. Как да включим котлона?, В)
Решение
Част 1
А) използвайки формулата за мощност , то следва:
W (0,5 т); W (0,5 т)
Б) При успоредно свързване и двата нагревателя са под напрежение U.
В) Използваме, че съпротивлението е постоянно и при последователно свързване общото съпротивление е:
и връзката (0,5 т)
Част 2
Необходими са минимум 3 ключа (0,5 т), свързани с лампата последоватено към източника.
– ключ, който затваря веригата при включване на двигателя на автомобила (0,5 т)
– ключ, поставен под седалката на автомобила, затворен при седнал шофьор (0,5 т)
– ключ към колана, отворен при поставен колан (0,5 т)

За правилно начертана схема (0,5 т).
| Стъпка | Позиция на | Позиция на | Позиция на | За всеки верен ред |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Отворен | Отворен | Затворен | (1 т) |
| 2 | Затворен | Отворен | Затворен | (1 т) |
| 3 | Затворен | Затворен | Затворен | (1 т) |
| 4 | Затворен | Затворен | Отворен | (1 т) |
Теми и трудност
Трудност: неоценена.
Електричество · Електрична мощност и нагряване · Постояннотокови вериги
Предпоставки: Прогимназиална подготовка, Разширена олимпиадна подготовка
Оригинал в Архива: proletni_2026_7problems.pdf · официални решения: proletni_2026_7solutions.pdf