W obwodach elektrycznych (w modelu idealnym) zależność między napięciem, natężeniem prądu i oporem opisuje prawo Ohma: I = U/R.
Jeżeli w zadaniu podano warunek stałego oporu, oznacza to, że rezystancja elementu nie zmienia się podczas analizy. Wtedy natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do napięcia: gdy napięcie rośnie, prąd rośnie w tym samym stosunku.
Podwojenie napięcia oznacza, że nowa wartość wynosi 2·U. Po podstawieniu do wzoru otrzymujemy: I' = (2·U)/R = 2·(U/R) = 2·I. Zatem prąd po zmianie jest dwa razy większy niż wcześniej.
Dlatego odpowiedź "Natężenie prądu podwaja się" jest poprawna.
Pozostałe odpowiedzi są błędne, bo:
- "Natężenie prądu pozostaje bez zmian" przeczy zależności I = U/R przy stałym R (brak zmiany byłby możliwy tylko przy jednoczesnej zmianie R).
- "Natężenie prądu jest dzielone przez dwa" odpowiadałoby sytuacji odwrotnej: gdy napięcie zmniejsza się dwukrotnie (albo gdy opór rośnie dwukrotnie przy stałym napięciu).
- "Natężenie prądu zależy od innych czynników" jest zbyt ogólne w kontekście pytania. W praktyce elementy mogą zmieniać opór (np. temperatura żarnika), ale w tym zadaniu warunek "stały opór" jednoznacznie ustala zależność.
W motoryzacji ta relacja pomaga rozumieć, czemu podwyższone napięcie w instalacji może zwiększać pobór prądu przez odbiorniki i obciążać przewody oraz bezpieczniki (w granicach uproszczeń modelu).
