Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE5 - WRZESIEŃ 2014


PYTANIE NR 35.
Jaki zakres pomiarowy powinien mieć amperomierz do pomiaru natężenia prądu w instalacji zasilanej napięciem 230/400 V o częstotliwości 50 Hz, obciążonej jednofazowym silnikiem elektrycznym o parametrach: P = 0,55 kW, η = 70%, cosα = 0,96?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oblicz prąd znamionowy silnika: Pwej = P/η = 550/0,70 ≈ 786 W. Następnie I = Pwej/(U·cosφ) = 786/(230·0,96) ≈ 3,56 A. Zakres amperomierza dobiera się z zapasem powyżej wartości obliczonej, więc właściwy jest zakres 4 A.

Pełne wyjaśnienie:

Aby dobrać zakres pomiarowy amperomierza, najpierw trzeba oszacować prąd roboczy (zwykle zbliżony do znamionowego) badanego silnika jednofazowego.

W danych podano moc silnika P = 0,55 kW, ale w typowych zadaniach jest to moc wyjściowa (mechaniczna). Do obliczenia prądu potrzebna jest moc pobierana z sieci, czyli moc wejściowa:

Pwej = P/η = 550 W / 0,70 ≈ 785,7 W.

Dla obwodu jednofazowego moc czynna spełnia zależność: P = U · I · cosφ, więc:

I = Pwej / (U · cosφ) = 785,7 / (230 · 0,96) ≈ 3,56 A.

Amperomierza nie dobiera się "na styk". Zakres powinien być nieco większy od wartości spodziewanej, aby:

  • nie przeciążyć przyrządu,
  • zachować czytelny i w miarę dokładny odczyt (nie na końcu skali),
  • uwzględnić wahania obciążenia.

Z podanych odpowiedzi zakresy 1 A, 2 A i 3 A są zbyt małe, bo obliczony prąd (ok. 3,56 A) je przekracza. Zakres 4 A jest najbliższym właściwym zakresem powyżej 3,56 A, więc jest poprawny.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 1 A – błąd rzędu wielkości; taki zakres pasowałby do bardzo małych obciążeń.
  • 2 A – zwykle wynika z pominięcia części danych lub błędnego podstawienia.
  • 3 A – typowy błąd "zaokrąglania w dół" lub mylenia "wartości prądu" z "zakresem przyrządu".

W praktyce silniki mają też prąd rozruchowy większy od roboczego, ale pytanie dotyczy pomiaru natężenia w pracy (dobór zakresu względem wartości obliczonej), dlatego wybór 4 A jest uzasadniony.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć prąd silnika jednofazowego z mocy i cosφ?
Najpierw ustal, czy podana moc to wyjściowa (mechaniczna). Jeśli tak, licz moc wejściową: Pwej = P/η. Potem użyj zależności jednofazowej: I = Pwej/(U·cosφ). Dla sieci 230/400 V i silnika 1‑faz przyjmujesz zwykle U=230 V.
Dlaczego w obliczeniach trzeba uwzględnić sprawność η silnika?
Bo silnik nie zamienia całej energii elektrycznej na pracę mechaniczną. Podana moc P (np. 0,55 kW) często oznacza moc na wale, a z sieci pobierana jest większa: Pwej = P/η. Pominięcie η zaniża prąd i prowadzi do doboru zbyt małego zakresu amperomierza.
Co oznacza współczynnik mocy cosφ przy silniku jednofazowym?
cosφ mówi, jaka część mocy pozornej zamienia się na moc czynną. Silniki mają przesunięcie fazowe między napięciem a prądem, więc do obliczenia prądu z mocy czynnej trzeba dzielić przez cosφ. Im mniejszy cosφ, tym większy prąd przy tej samej mocy użytecznej.
Jak dobrać zakres amperomierza do pomiaru prądu roboczego?
Zakres dobiera się powyżej spodziewanej wartości prądu, z zapasem (praktycznie tak, by wskazanie nie było na końcu skali). Jeśli prąd wychodzi 3,56 A, to zakres 3 A jest za mały, a 4 A zapewnia możliwość bezpiecznego odczytu bez przeciążenia przyrządu.
Czy w sieci 230/400 V zawsze podstawia się 400 V do wzoru na prąd?
Nie. Dla odbiornika jednofazowego (silnik 1‑faz) napięcie robocze to zwykle 230 V (między L i N). Napięcie 400 V dotyczy odbiorników trójfazowych (międzyfazowo). Błędne podstawienie 400 V zaniży wynik prądu.
Jakie błędy najczęściej popełnia się przy doborze amperomierza w zadaniach?
Najczęściej: (1) traktowanie mocy P jako pobieranej z sieci i pominięcie sprawności, (2) nieuwzględnianie cosφ, (3) wybór zakresu "na styk" równy lub mniejszy niż wynik, (4) użycie niewłaściwego napięcia (400 V zamiast 230 V dla obwodu jednofazowego).
Dlaczego nie wybiera się zakresu 3 A, gdy prąd wynosi około 3,56 A?
Bo 3,56 A przekracza 3 A, więc przyrząd o zakresie 3 A będzie przeciążony lub "wyjdzie poza skalę", co uniemożliwi poprawny odczyt i może uszkodzić miernik. Zakres musi obejmować spodziewane maksimum prądu, dlatego wybiera się najbliższy wyższy, np. 4 A.
Czy prąd rozruchowy silnika wpływa na dobór zakresu przyrządu?
W praktyce tak, bo silniki przy starcie pobierają prąd większy od roboczego. Jeśli mierzysz rozruch, potrzebujesz znacznie większego zakresu lub miernika o odpowiedniej przeciążalności. W zadaniach egzaminacyjnych o "pomiarze natężenia" zwykle chodzi o prąd roboczy i dobór zakresu tuż powyżej niego.
Jak sprawdzić sensowność wyniku prądu z obliczeń?
Porównaj rząd wielkości: silnik ok. 0,55 kW przy 230 V zwykle daje prąd kilku amperów. Jeśli wychodzi np. 0,5 A albo 20 A, to sygnał błędu w podstawieniu (η, cosφ, napięcie). Pomaga też krok z Pwej = P/η: moc wejściowa musi być większa od wyjściowej.
Jakie przyrządy stosuje się do pomiaru prądu w instalacjach z urządzeniami gazowymi?
Najczęściej używa się amperomierzy tablicowych w układach sterowania lub mierników cęgowych do szybkich pomiarów bez rozłączania przewodu. Kluczowe jest dobranie odpowiedniego zakresu i zachowanie zasad bezpieczeństwa (dobry dobór funkcji, kategoria pomiarowa, sprawne przewody pomiarowe).
info

Około 41% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że oblicz prąd znamionowy silnika: Pwej = P/η = 550/0,70 ≈ 786 w. Następnie I = Pwej/(U·cosφ) = 786/(230·0,96) ≈ 3,56 A.

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_elektryczna - dostęp: 2026-02-16
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Wsp%C3%B3%C5%82czynnik_mocy - dostęp: 2026-02-16
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Sprawno%C5%9B%C4%87 - dostęp: 2026-02-16

Materiały:

  • Materiały z elektrotechniki: obwody jednofazowe AC (moc czynna, cosφ)
  • Ćwiczenia rachunkowe z doboru przyrządów pomiarowych i interpretacji "zakresu"
  • Instrukcje użytkowania amperomierzy i mierników cęgowych (zakresy, przeciążalność, bezpieczeństwo pomiaru)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego