To zadanie dotyczy obwodu prądu stałego, w którym elementy rezystancyjne (Rw, R1, R2, R3) są połączone szeregowo. W takim połączeniu przez każdy element płynie to samo natężenie prądu, a całkowita rezystancja jest sumą rezystancji składowych.
1) Rezystancja całkowita
W obwodzie szeregowym:
Rc = Rw + R1 + R2 + R3
Po podstawieniu danych: Rc = 0,1 Ω + 0,8 Ω + 1,2 Ω + 0,3 Ω = 2,4 Ω. Uwzględnienie Rw jest istotne, bo powoduje dodatkowy spadek napięcia "wewnątrz" źródła.
2) Wskazanie amperomierza
Amperomierz włączony szeregowo pokazuje prąd całego obwodu. Z prawa Ohma dla całego obwodu:
I = E / Rc
I = 2,4 V / 2,4 Ω = 1,0 A. To jest prąd płynący przez R1, R2 i R3.
3) Wskazanie woltomierza V3
Woltomierz V3 jest dołączony równolegle do rezystora R3, więc mierzy spadek napięcia na R3. Dla rezystora obowiązuje zależność:
U = I · R
UV3 = 1,0 A · 0,3 Ω = 0,3 V.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- Wyniki typu "mały prąd, większe napięcie na R3" sugerują pomylenie zależności lub błędne rozpoznanie połączenia (np. traktowanie elementów jak równoległych), co w tym schemacie nie zachodzi.
- Wynik 1,5 A oznaczałby zbyt małą rezystancję zastępczą (ok. 1,6 Ω przy 2,4 V), czyli w praktyce pominięcie części rezystancji lub błędne zsumowanie.
- Wynik 0,5 A i 0,15 V odpowiada sytuacji, gdy ktoś "zaniża" prąd (np. przez błędne podstawienie danych) i automatycznie zaniża też spadek na R3.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze wykonaj dwa kroki kontrolne: (1) sprawdź, czy to na pewno połączenie szeregowe (jeden tor prądu), (2) upewnij się, że w rezystancji całkowitej uwzględniasz Rw, jeśli jest podana na schemacie.
