KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2024 (test 2)

PYTANIE NR 23.
Ile wynosi prąd obciążenia przewodów fazowych zasilających odbiornik trójfazowy, jeżeli pobiera on 2,2 kW mocy przy napięciu 400 V i współczynniku mocy 0,82?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W układzie trójfazowym moc czynna spełnia zależność: P = √3 · U · I · cosφ. Po przekształceniu I = P/(√3 · U · cosφ) i podstawieniu P=2200 W, U=400 V, cosφ=0,82 otrzymuje się I ≈ 2200/(1,732·400·0,82) ≈ 3,9 A. Inne wyniki zwykle wynikają z pominięcia √3 lub cosφ.

Pełne wyjaśnienie:

Prąd obciążenia przewodów fazowych dla odbiornika trójfazowego (przy symetrycznym obciążeniu) wyznacza się ze wzoru na moc czynną:

P = √3 · U · I · cosφ

gdzie: P to moc czynna (w watach), U to napięcie międzyfazowe (tu 400 V), I to prąd przewodowy (prąd w przewodach fazowych), a cosφ to współczynnik mocy.

Krok 1: przekształcenie wzoru
I = P / (√3 · U · cosφ)

Krok 2: podstawienie danych
P = 2,2 kW = 2200 W
U = 400 V
cosφ = 0,82

Krok 3: obliczenie
√3 · U · cosφ ≈ 1,732 · 400 · 0,82 ≈ 568,9
I ≈ 2200 / 568,9 ≈ 3,87 A

Po zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku otrzymuje się 3,9 A.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Wynik typu 6,7 A często pojawia się, gdy ktoś pominie cosφ albo zastosuje nieadekwatny wariant wzoru i zawyży prąd.
  • Wynik typu 3,2 A bywa skutkiem nieprawidłowego podstawienia cosφ (np. pomylenia 0,82 z inną wartością) albo błędów rachunkowych przy mnożeniu √3·U·cosφ.
  • Wynik 2,2 A może wynikać z intuicyjnego (ale niepoprawnego) utożsamienia "2,2 kW" z "2,2 A" lub z zastosowania uproszczeń bez zachowania zależności mocy w trójfazie.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy zadanie dotyczy jednofazy czy trójfazy. Jeśli pojawia się napięcie 400 V i odbiornik trójfazowy, w zdecydowanej większości zadań trzeba użyć czynnika √3 oraz uwzględnić podany współczynnik mocy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj wzoru na moc czynną: P = √3 · U · I · cosφ. Po przekształceniu I = P/(√3 · U · cosφ). P podstaw w watach (kW × 1000), U jako napięcie międzyfazowe (np. 400 V), a cosφ zgodnie z treścią zadania.
Czynnik √3 wynika z geometrii wektorowej napięć i prądów w układzie trójfazowym przesuniętych o 120°. Dla obciążenia symetrycznego moc całkowita jest sumą mocy faz i po przeliczeniu na wielkości międzyfazowe/ przewodowe pojawia się √3.
cosφ opisuje, jaka część mocy pozornej S zamienia się na moc czynną P. Gdy cosφ < 1 (np. silniki, transformatory), dla tej samej mocy czynnej potrzebny jest większy prąd. W zadaniach trzeba go uwzględnić, bo wpływa bezpośrednio na wynik.
W polskich sieciach niskiego napięcia wartość 400 V standardowo odnosi się do napięcia międzyfazowego (liniowego) w układzie trójfazowym. Napięcie fazowe wynosi wtedy 230 V. We wzorze P = √3·U·I·cosφ zwykle podstawia się U międzyfazowe.
Najczęściej: pominięcie √3 (użycie wzoru jednofazowego), przyjęcie cosφ = 1 mimo że podano inną wartość, pomylenie kW z W (brak mnożenia ×1000) oraz podstawienie 230 V zamiast 400 V. Każdy z tych błędów daje wynik istotnie różny od poprawnego.
Możesz oszacować: bez cosφ i √3 byłoby I≈P/U≈2200/400≈5,5 A. W trójfazie dzielisz jeszcze przez √3 (ok. 1,73), więc spadnie do ok. 3,2 A, a potem uwzględniasz cosφ=0,82 (zwiększa prąd), więc okolice 3,8–4,0 A są sensowne.
Jeśli masz podane P, napięcie międzyfazowe U oraz cosφ, a obciążenie jest symetryczne, to prąd przewodowy wyliczony ze wzoru P = √3·U·I·cosφ jest jednoznaczny bez wnikania w szczegóły połączenia. Połączenie ma znaczenie, gdy liczy się prądy/napięcia fazowe z danych fazowych.
1 kW = 1000 W, więc 2,2 kW = 2200 W. W większości wzorów elektrotechnicznych podstawia się moc w watach, napięcie w woltach i prąd w amperach, aby zachować spójność jednostek i uniknąć błędów rzędu wielkości.
Obliczony prąd obciążenia jest punktem wyjścia do doboru przekroju przewodów (dopuszczalna obciążalność prądowa, spadki napięcia) oraz zabezpieczeń nadprądowych. W praktyce dolicza się też warunki pracy (temperatura, sposób ułożenia, współczynniki korekcyjne) i prądy rozruchowe.
Opanuj 3 wzory: P = U·I·cosφ (1-faza), P = √3·U·I·cosφ (3-fazy) oraz zależność Ufaz = Umiędzyfaz/√3. Ćwicz szybkie przekształcanie do I oraz kontrolę jednostek (kW→W). Na końcu zawsze zrób przybliżone oszacowanie wyniku.
info

Około 51% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "W układzie trójfazowym moc czynna spełnia zależność: P = √3 · U · I · cosφ."

Źródła:

  • Wikipedia: "Moc elektryczna" (zależności mocy w AC), https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_elektryczna - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia: "Układ trójfazowy" (zależności między napięciami/prądami oraz użycie √3 w trójfazie), https://pl.wikipedia.org/wiki/Uk%C5%82ad_tr%C3%B3jfazowy - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia: "Współczynnik mocy" (znaczenie cosφ), https://pl.wikipedia.org/wiki/Wsp%C3%B3%C5%82czynnik_mocy - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki: obwody prądu przemiennego, moc w układach jednofazowych i trójfazowych
  • Ćwiczenia rachunkowe z doboru prądów obciążenia dla odbiorników AC
  • Materiały dydaktyczne z zakresu instalacji elektrycznych pomocniczych w obiektach technicznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego