KWALIFIKACJA ELE10 - TEST WIEDZY NR 2

PYTANIE NR 4.
Element Rezystancja [Ω] Napięcie [V]
Rezystor R1 10 5
Rezystor R2 20 5
W obwodzie równoległym przedstawionym w tabeli powyżej, oblicz moc wydzielaną na każdym z rezystorów.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W połączeniu równoległym napięcie na każdej gałęzi jest takie samo, więc dla każdego rezystora liczymy moc ze wzoru P = U2/R. Dla R1: P1 = 52/10 = 2,5 W. Dla R2: P2 = 52/20 = 1,25 W. Wyniki odpowiadają poprawnej odpowiedzi.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodzie równoległym (rezystory w osobnych gałęziach) napięcie na każdym rezystorze jest takie samo jak napięcie źródła w tej gałęzi. Z tabeli wynika, że na R1 i R2 odkłada się U = 5 V.

Do obliczenia mocy wydzielanej na rezystorze można użyć dowolnej równoważnej zależności:

  • P = U · I
  • P = I2 · R
  • P = U2 / R

Najwygodniejszy jest wzór P = U2/R, bo mamy podane U i R.

1) Rezystor R1 = 10 Ω
P1 = 52 / 10 = 25 / 10 = 2,5 W.

2) Rezystor R2 = 20 Ω
P2 = 52 / 20 = 25 / 20 = 1,25 W.

To ma też sens fizyczny: przy stałym napięciu większa rezystancja oznacza mniejszy prąd, a więc i mniejszą moc (bo P = U2/R maleje, gdy R rośnie).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • P1 = 1,25 W, P2 = 2,5 W – zamieniono wyniki między gałęziami. Przy tym samym napięciu mniejszy opór (10 Ω) musi mieć większą moc niż 20 Ω.
  • P1 = 0,5 W, P2 = 0,25 W – wygląda jak użycie błędnego wzoru (np. P = U/R) lub pominięcie kwadratowania napięcia. Jednostki i zależność nie zgadzają się z definicją mocy.
  • P1 = 0,25 W, P2 = 0,5 W – dodatkowo odwrócono zależność między R a P. Przy U = 5 V nie może wyjść mniejsza moc na 10 Ω niż na 20 Ω.

W praktyce takie obliczenie służy do sprawdzenia, czy rezystor ma wystarczającą moc znamionową (np. 0,25 W, 0,5 W, 1 W, 2 W itd.) i czy nie będzie się przegrzewał w danej aplikacji.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj wzoru P = U2/R. Najpierw podnieś napięcie do kwadratu, a potem podziel przez rezystancję. Np. dla U=5 V i R=10 Ω: P=25/10=2,5 W. To najszybsza metoda, gdy masz podane U i R.
W połączeniu równoległym końce każdego rezystora są dołączone do tych samych dwóch węzłów obwodu. Skoro różnica potencjałów między tymi węzłami wynosi 5 V, to dokładnie 5 V odkłada się na każdej gałęzi niezależnie od wartości rezystancji.
To definicja mocy elektrycznej: moc to iloczyn napięcia i prądu. Stosuj go, gdy masz już wyznaczony prąd w gałęzi (np. z prawa Ohma). W obwodach równoległych często najpierw liczysz I=U/R, a potem P=U·I.
W każdej gałęzi równoległej prąd liczysz osobno z prawa Ohma: I = U/R. Dla R1=10 Ω i U=5 V: I1=0,5 A. Dla R2=20 Ω i U=5 V: I2=0,25 A. Potem możesz policzyć moc z P=U·I.
Przy stałym napięciu obowiązuje zależność P = U2/R. Gdy R rośnie, dzielnik jest większy, więc moc maleje. Intuicyjnie: mniejszy opór "przepuszcza" większy prąd (I=U/R), a większy prąd oznacza większą moc wydzielaną w elemencie.
Najczęściej: (1) mylenie równoległego z szeregowym i przyjmowanie jednakowego prądu zamiast jednakowego napięcia, (2) użycie złego wzoru, np. P=U/R, (3) pominięcie kwadratowania napięcia w P=U2/R, (4) zamiana wyników między R1 i R2.
Tak. Zrób kontrolę sensowności: przy tym samym napięciu większą moc ma mniejsza rezystancja (10 Ω > moc niż 20 Ω). Możesz też policzyć prądy: I1=0,5 A i I2=0,25 A, a następnie P=U·I. Obie metody muszą dać to samo.
Trzymaj się zależności: 1 W = 1 V · 1 A. Z prawa Ohma: 1 A = 1 V / 1 Ω. Gdy używasz P=U2/R, to jednostkowo masz V2/Ω, co jest równoważne watom. To pomaga wykryć błędny wzór.
Gdy dobiera elementy do układów pomocniczych i sterowania (np. rezystory pomiarowe, obciążenia, układy rozładowania), ocenia nagrzewanie w szafach oraz weryfikuje, czy nie dojdzie do przeciążenia. Moc pomaga dobrać klasę rezystora i warunki chłodzenia.
Przyjmij zapas: rezystor powinien mieć moc znamionową wyraźnie większą niż moc obliczona (zwykle co najmniej najbliższy wyższy typ, często z dodatkowym marginesem ze względu na temperaturę i wentylację). Jeśli wychodzi 1,25 W, praktycznie wybiera się element o wyższej mocy.
info

Około 69% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • Khan Academy: "Electric power" (zależności P=VI, P=I^2R, P=V^2/R), https://www.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/electric-power-article - accessed 2026-02-18
  • All About Circuits: "Power in Electric Circuits" (wzory na moc i zależności dla elementów rezystancyjnych), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-2/power-in-electric-circuits/ - accessed 2026-02-18
  • Wikipedia (pl): "Moc elektryczna" (definicje i podstawowe wzory), https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_elektryczna - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Skrypt/rozdział z podstaw obwodów elektrycznych: moc w obwodach prądu stałego
  • Zestawy zadań rachunkowych z obwodów rezystancyjnych (połączenia szeregowe i równoległe)
  • Karty katalogowe rezystorów (parametr mocy znamionowej i warunki chłodzenia/montażu)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego