KWALIFIKACJA ELE5 - TEST WIEDZY NR 1

PYTANIE NR 5.
Jaki rodzaj zabezpieczenia powinieneś dobrać dla urządzenia o mocy 2kW, zasilanego napięciem 230V, jeśli chcesz zapewnić bezpieczeństwo instalacji? (Zakładamy, że cos(φ) = 1)
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla mocy 2 kW i napięcia 230 V (cos(φ)=1) prąd obciążenia wynosi I = P/U = 2000/230 ≈ 8,7 A.
Dobiera się więc zabezpieczenie o prądzie znamionowym nie mniejszym niż prąd pracy, czyli najbliższe typowe powyżej: 10 A. Warianty 8 A mogą zadziałać przy normalnej pracy.

Pełne wyjaśnienie:

Aby dobrać prąd znamionowy zabezpieczenia dla odbiornika jednofazowego, najpierw wyznacza się prąd obciążenia. Przy podanym założeniu cos(φ)=1 (czyli brak przesunięcia fazowego, moc czynna równa pozornej) można użyć prostego związku:

I = P / U

  • P = 2 kW = 2000 W
  • U = 230 V

Podstawienie daje:

I = 2000 / 230 ≈ 8,7 A

Zabezpieczenie nadprądowe (niezależnie od tego, czy jest to bezpiecznik topikowy, czy wyłącznik nadprądowy) nie powinno mieć prądu znamionowego niższego niż prąd, który w normalnej pracy będzie płynął w obwodzie. Gdyby zastosować 8 A, to przy prądzie roboczym ok. 8,7 A można spodziewać się zadziałania zabezpieczenia bez rzeczywistej awarii, czyli niepożądanych wyłączeń.

Dlatego poprawnym doborem jest wartość 10 A jako najbliższa typowa wartość powyżej obliczonego prądu. Odpowiedź "Bezpiecznik topikowy 10A" jest zgodna z tym rozumowaniem.

Dlaczego pozostałe propozycje nie pasują?

  • "Bezpiecznik topikowy 8A" – prąd znamionowy jest niższy od prądu obciążenia, więc instalacja może być wyłączana w warunkach normalnej pracy.
  • "Wyłącznik nadprądowy 8A" – analogicznie, 8 A jest za mało w stosunku do ~8,7 A.
  • "Wyłącznik nadprądowy 10A" – prąd znamionowy jest odpowiedni liczbowo, ale w tym zestawie jako poprawną wskazano wersję z bezpiecznikiem topikowym; kluczowa część rachunkowa i dobór wartości 10 A pozostają jednak takie same.

W praktyce, poza samym P i U, uwzględnia się jeszcze m.in. sposób ułożenia przewodów, przekrój, dopuszczalną obciążalność długotrwałą oraz charakter odbiornika (prądy rozruchowe). W tym zadaniu celowo ograniczono się do podstawowego doboru na podstawie obliczonego prądu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj zależności I = P/U, gdy podano cos(φ)=1. Najpierw zamień jednostki: 2 kW = 2000 W. Potem policz: 2000/230 ≈ 8,7 A. To jest prąd roboczy, do którego odnosisz dobór zabezpieczenia.
Bo 8 A jest mniejsze niż prąd pracy (~8,7 A). Wtedy zabezpieczenie może zadziałać nawet bez awarii, czyli przy normalnym obciążeniu. W zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się zwykle dobór najbliższej typowej wartości powyżej obliczonego prądu.
To uproszczenie, że odbiornik ma charakter "czysto czynny" i nie ma przesunięcia fazowego między prądem a napięciem. Wtedy moc czynna P odpowiada temu, co liczymy z prądu i napięcia bez dodatkowego dzielenia przez cos(φ). Dzięki temu można przyjąć prosty wzór I = P/U.
Po obliczeniu prądu roboczego wybiera się zabezpieczenie o prądzie znamionowym nie mniejszym od prądu obciążenia. W praktyce stosuje się wartości z typowego szeregu (np. 6, 10, 16 A). Dla ~8,7 A najbliższa typowa wartość powyżej to 10 A.
Bezpiecznik topikowy przerywa obwód przez stopienie wkładki (po zadziałaniu wymaga wymiany). Wyłącznik nadprądowy zadziała mechanicznie/termicznie i zwykle da się go ponownie załączyć. Oba rozwiązania służą do ochrony przed przeciążeniem/zwarciem, ale mają inną eksploatację.
Jeśli zadanie nie podaje informacji o rozruchu i podaje proste założenia (np. cos(φ)=1), zwykle chodzi o podstawowe obliczenie prądu i dobór najbliższej wartości znamionowej. Prądy rozruchowe uwzględnia się wtedy, gdy w treści jest o nich mowa albo chodzi o silniki.
Najczęściej uczniowie zapominają o przeliczeniu i podstawiają 2 zamiast 2000, co zaniża prąd 1000 razy. Poprawnie: 1 kW = 1000 W, więc 2 kW = 2000 W. Dopiero taką wartość podstawia się do wzoru na prąd.
Gdy cos(φ) nie jest równy 1 (np. przy obciążeniach indukcyjnych), trzeba go uwzględnić w obliczeniu. Wtedy prąd wyjdzie większy niż przy uproszczeniu I = P/U. W tym zadaniu podano cos(φ)=1, więc możesz użyć prostszego wzoru.
W wielu zastosowaniach oba typy spełniają funkcję ochrony nadprądowej, ale w testach liczy się zgodność z treścią i odpowiedziami. Jeśli pytanie wymaga wskazania konkretnego rodzaju zabezpieczenia, wybór musi odpowiadać kluczowi. Warto jednak pamiętać, że kluczowa jest też poprawna wartość 10 A.
Możesz oszacować: 230 V jest blisko 200 V, więc 2000/200 ≈ 10 A. Ponieważ w rzeczywistości dzielisz przez większe 230, wynik będzie trochę mniejszy, czyli około 9 A. To podpowiada, że 8 A jest za mało, a 10 A jest sensownym doborem.
info

Około 65% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że warianty 8 A mogą zadziałać przy normalnej pracy.

Źródła:

  • Wikipedia (pl): "Moc elektryczna" – zależności między mocą, napięciem i prądem, https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_elektryczna (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia (pl): "Współczynnik mocy" – znaczenie cos(φ) w obwodach prądu przemiennego, https://pl.wikipedia.org/wiki/Wsp%C3%B3%C5%82czynnik_mocy (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki: moc, prąd, napięcie w obwodach AC 1-fazowych
  • Materiały dydaktyczne o zabezpieczeniach: bezpieczniki topikowe i wyłączniki nadprądowe
  • Zadania rachunkowe z doboru zabezpieczeń dla obciążeń jednofazowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego