KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 5.
Jednofazowy silnik indukcyjny o mocy znamionowej Pn = 1,1 kW, sprawności znamionowej ηn = 0,8 i współczynniku mocy cosφn = 0,85 jest zasilany napięciem znamionowym Un = 230 V o częstotliwości 50 Hz. Prąd znamionowy pobierany przez silnik wynosi w przybliżeniu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc 1,1 kW dotyczy zwykle mocy oddawanej.
Najpierw licz moc pobieraną: Pwe = Pwy/η = 1,1/0,8 = 1,375 kW = 1375 W. Następnie w obwodzie 1-fazowym: I ≈ Pwe/(U·cosφ) = 1375/(230·0,85) ≈ 7,0 A, więc w przybliżeniu 7 A.

Pełne wyjaśnienie:

W silniku podano moc znamionową 1,1 kW, sprawność 0,8 oraz cosφ 0,85. Aby wyznaczyć prąd, trzeba pamiętać, że dla odbiornika jednofazowego moc czynna pobierana z sieci wynosi:

P = U · I · cosφ

Wzór ten dotyczy mocy pobieranej (wejściowej). W zadaniu moc 1,1 kW jest mocą znamionową silnika (zwykle rozumianą jako moc oddawaną na wale). Dlatego najpierw przechodzimy na moc wejściową, korzystając ze sprawności:

η = Pwy / Pwe, więc Pwe = Pwy / η.

  • Pwy = 1,1 kW = 1100 W
  • η = 0,8
  • Pwe = 1100 / 0,8 = 1375 W

Teraz podstawiamy do zależności mocy w obwodzie jednofazowym:

  • U = 230 V
  • cosφ = 0,85
  • I = Pwe / (U · cosφ) = 1375 / (230 · 0,85)

Obliczamy mianownik: 230 · 0,85 = 195,5. Następnie 1375 / 195,5 ≈ 7,03 A. Ponieważ w treści jest "w przybliżeniu", zaokrąglenie do 7 A jest właściwe.

Dlaczego pozostałe wartości są błędne?

  • 5 A często wynika z pominięcia cosφ albo błędnego założenia, że 1,1 kW to już moc pobierana i dodatkowo zbyt mocnego zaokrąglania.
  • 3 A i 2 A pojawiają się zwykle po błędzie jednostek (traktowanie 1,1 kW jak 1,1 W lub 1,1 kW bez zamiany na W) albo po zastosowaniu nieadekwatnego wzoru, np. dla trójfazowego z √3.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach z silnikiem prawie zawsze trzeba sprawdzić, czy podana moc to oddawana (na wale) i wtedy uwzględnić η. Dopiero potem licz prąd z P = U·I·cosφ.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw policz moc pobieraną: Pwe = Pwy/η. Potem użyj zależności dla 1 fazy: Pwe = U·I·cosφ, więc I = Pwe/(U·cosφ). Pamiętaj o zamianie kW na W i o tym, że cosφ dotyczy mocy czynnej.
Sprawność mówi, jaka część mocy pobranej zamienia się w moc użyteczną. Jeśli masz moc oddawaną (znamionową), to moc pobierana jest większa: Pwe = Pwy/η. Pominięcie η zaniża prąd, a to grozi złym doborem zabezpieczeń i przewodów.
cosφ to współczynnik mocy, czyli miara zgodności faz napięcia i prądu. Dla tej samej mocy czynnej mniejszy cosφ oznacza większy prąd, bo P = U·I·cosφ. W silnikach indukcyjnych cosφ bywa mniejszy przez moc bierną.
Typowe pomyłki to: nieuwzględnienie η, pominięcie cosφ, brak zamiany 1,1 kW na 1100 W oraz użycie wzoru trójfazowego z √3. Często też myli się moc oddawaną z pobieraną, co daje zbyt mały wynik prądu.
Nie. Prąd znamionowy dotyczy pracy ustalonej przy warunkach znamionowych. Prąd rozruchowy bywa kilkukrotnie większy i trwa krótko. W zadaniach tego typu zwykle liczy się prąd znamionowy z mocy, η i cosφ, nie rozruch.
Gdy masz odbiornik jednofazowy AC i interesuje Cię moc czynna. Wtedy związek między mocą, napięciem, prądem i cosφ jest bezpośredni. Dla trójfazowego stosuje się inną postać (z czynnikiem √3), więc trzeba odróżniać 1~ od 3~.
Szacunek: gdyby cosφ=1 i η=1, prąd wyniósłby ok. 1100/230 ≈ 4,8 A. Ponieważ w praktyce cosφ<1 i η<1, prąd musi wyjść większy, np. okolice 6–8 A. Jeśli wychodzi 2–3 A, zwykle jest błąd w jednostkach lub we wzorze.
Tak, bo w obiektach z instalacjami gazowymi często występują urządzenia pomocnicze z napędem elektrycznym (np. wentylacja, automatyka, osprzęt techniczny). Umiejętność oszacowania prądu pomaga w doborze obwodu zasilającego, zabezpieczeń i w ocenie obciążenia rozdzielnicy.
To prosta zamiana: 1 kW = 1000 W. Czyli 1,1 kW = 1100 W. Ten krok jest krytyczny, bo pominięcie trzech zer daje wynik prądu zaniżony tysiąckrotnie, co może prowadzić do wyboru zupełnie błędnej odpowiedzi testowej.
Najczęściej wystarczą: napięcie (np. 230 V), moc (Pn), sprawność (η) i cosφ. Jeżeli na tabliczce jest podany bezpośrednio In, to obliczenia są zbędne, ale na egzaminie często ćwiczy się właśnie wyznaczanie In z parametrów.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 60% zdających egzamin. średnie

Źródła:

  • Engineering ToolBox: "Power in AC Circuits" (zależność P = U·I·cosφ) — https://www.engineeringtoolbox.com/ac-power-d_885.html (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (EN): "AC power" (definicje mocy czynnej i rola cosφ) — https://en.wikipedia.org/wiki/AC_power (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (PL): "Sprawność" (definicja η = Pwy/Pwe) — https://pl.wikipedia.org/wiki/Sprawno%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Materiały z elektrotechniki: moc w obwodach AC jednofazowych (P, S, Q)
  • Zadania rachunkowe z doboru prądu znamionowego silników 1~ z cosφ i η
  • Podstawy maszyn elektrycznych: silnik indukcyjny jednofazowy (pojęcia znamionowe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego