KWALIFIKACJA ELE5 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 20.
Ile powinna wynosić minimalna wartość znamionowego prądu wyłącznika nadprądowego zabezpieczającego obwód zasilania jednofazowego piekarnika oporowego, aby przy napięciu 230 V mógł on pobierać 2 kW mocy elektrycznej?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Obliczamy prąd z zależności mocy:
P=U·I, więc I=P/U. Dla P=2000 W i U=230 V otrzymujemy I≈2000/230≈8,7 A. Minimalny prąd znamionowy wyłącznika musi być co najmniej równy prądowi obciążenia, więc z podanych wartości wybiera się 10 A.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodzie jednofazowym (230 V) dla odbiornika oporowego zależność między mocą, napięciem i prądem ma postać P = U · I. Aby wyznaczyć prąd pobierany przez piekarnik, przekształcamy wzór do postaci I = P / U.

Podstawiamy dane z zadania:

P = 2 kW = 2000 W
U = 230 V

Obliczenie:

I = 2000 / 230 ≈ 8,70 A

Otrzymany wynik mówi, jaki prąd popłynie w normalnych warunkach pracy przy mocy 2 kW. Pytanie dotyczy minimalnej wartości prądu znamionowego wyłącznika nadprądowego, czyli takiej, która nie będzie mniejsza od prądu obciążenia. Dlatego należy wybrać najbliższą wyższą typową wartość z odpowiedzi: 10 A.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie są właściwe w tym ujęciu zadania?

  • 13 A – jest większe niż wymagane minimum wynikające z obliczeń, więc nie spełnia warunku "minimalnej wartości" w ramach podanych opcji.
  • 16 A – to częsta wartość spotykana w obwodach gniazdowych, ale w tym zadaniu (przy 8,7 A) nie jest minimalna.
  • 20 A – jest tym bardziej zawyżone w stosunku do obliczonego prądu i nie odpowiada idei doboru minimalnego prądu znamionowego.

Wskazówka egzaminacyjna: w podobnych zadaniach najpierw zawsze przelicz kW na W, potem policz I=P/U i dopiero na końcu dobierz najbliższą wyższą wartość znamionową z podanych. Unikniesz wtedy odruchowego wyboru "popularnych" 16 A bez rachunku.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj zależności P = U · I, więc I = P/U. Najpierw zamień 2 kW na 2000 W, potem policz 2000/230 ≈ 8,7 A. To jest prąd obciążenia, od którego dobiera się wartość znamionową zabezpieczenia.
Wyłącznik o prądzie znamionowym mniejszym niż prąd obciążenia mógłby wyzwalać podczas normalnej pracy. Dlatego, gdy wynik nie trafia w "okrągłą" wartość, dobiera się najbliższy wyższy typowy prąd znamionowy z dostępnego szeregu.
To najmniejsza wartość prądu znamionowego, która nadal spełnia warunek pracy obwodu bez niepotrzebnych zadziałań zabezpieczenia. W praktyce oznacza to: wybrana wartość ma być co najmniej równa obliczonemu prądowi obciążenia.
Jako obliczenie prądu obciążenia – tak, to jest poprawny punkt startu. W realnym doborze zabezpieczenia trzeba jednak uwzględnić także przewody (przekrój, sposób ułożenia), warunki chłodzenia, możliwe przeciążenia i charakterystykę wyłącznika. Samo P/U bywa uproszczeniem.
W praktyce spotyka się wartości znamionowe z ustalonych szeregów (np. 6 A, 10 A, 16 A, 20 A itd.). Na egzaminie, gdy wynik wypada "pomiędzy", wybiera się najbliższą wyższą wartość z odpowiedzi, o ile pytanie tego wymaga.
16 A jest bardzo popularne w obwodach gniazd wtyczkowych, więc działa tu skojarzenie z praktyką. W zadaniu o "minimalnej" wartości trzeba jednak kierować się rachunkiem: dla ok. 8,7 A najmniejszą pasującą wartością jest 10 A, a 16 A nie jest minimalne.
Nie w tym typie zadania. Informacja "oporowy" sugeruje brak istotnych przesunięć fazowych i że moc czynna jest łatwo powiązana z prądem i napięciem. Do wyznaczenia prądu wystarcza zależność I = P/U przy podanym napięciu.
Zawsze wykonaj pierwszy krok: 1 kW = 1000 W. Zapisz P=2 kW = 2000 W i dopiero podstawiaj do wzoru. Wielu zdających myli kW z W lub przestawia przecinek, co daje wynik prądu 10× za mały lub 10× za duży.
Cos φ pojawia się przy odbiornikach o charakterze indukcyjnym lub pojemnościowym (np. silniki), gdy moc czynna nie jest równa mocy pozornej. W prostych zadaniach o odbiorniku oporowym zwykle przyjmuje się cos φ≈1, więc nie trzeba go stosować.
Szukaj słów: minimalna, najmniejsza, co najmniej. To sygnał, że po obliczeniu wartości (np. 8,7 A) nie wybierasz "pierwszej lepszej większej" z życia codziennego, tylko najmniejszą z podanych, która nie jest mniejsza od wyniku.
info

Około 68% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Obliczamy prąd z zależności mocy:P=U·I, więc I=P/U."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – "Moc (fizyka)" (zależności P=U·I), https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_(fizyka) - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (PL) – "Prawo Ohma" (zależności między U, I oraz powiązania z mocą), https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma - dostęp 2026-03-01
  • Khan Academy – "Electric power (P = IV)" (wyjaśnienie zależności mocy, napięcia i prądu), https://www.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/electric-power - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw elektrotechniki: moc, napięcie, prąd (dział: obwody prądu stałego i jednofazowe)
  • Karty katalogowe wyłączników nadprądowych (zakres prądów znamionowych i typowe szeregi wartości)
  • Podręczniki/notesy do egzaminu zawodowego obejmujące obliczenia P, U, I w instalacjach

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego