Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA MOT2 - CZERWIEC 2013



PYTANIE NR 21.
Kondensator elektrolityczny o pojemności znamionowej C = 470 μF został naładowany do napięcia U = 12 V. Jaki ładunek Q został zgromadzony w tym kondensatorze?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Ładunek w kondensatorze wyznacza zależność Q = C·U. Najpierw przelicz pojemność: 470 μF = 470·10-6 F. Następnie Q = 470·10-6 · 12 ≈ 5640·10-6 C = 5,64·10-3 C, czyli około 0,0056 C.

Pełne wyjaśnienie:

W kondensatorze idealnym (w tym w typowych zadaniach egzaminacyjnych) zgromadzony ładunek elektryczny jest proporcjonalny do pojemności i napięcia:

Q = C · U

Gdzie: Q – ładunek w kulombach (C), C – pojemność w faradach (F), U – napięcie w woltach (V).

Krok 1: przeliczenie jednostki pojemności
Podana pojemność to 470 μF. Przedrostek "mikro" oznacza 10-6, więc:
470 μF = 470 · 10-6 F = 0,000470 F

Krok 2: obliczenie ładunku
Podstawiamy do wzoru Q = C·U:
Q = 470 · 10-6 F · 12 V
Q = 5640 · 10-6 C = 5,64 · 10-3 C

Po zaokrągleniu otrzymujemy około 0,0056 C.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "Około 5,6 C" – to typowy skutek pominięcia przedrostka "mikro" (10-6). Wynik staje się wtedy milion razy za duży.
  • "Około 0,025 C" – może wynikać z nieprawidłowego przeliczenia 470 μF (np. potraktowania μF jak mF) albo błędnego mnożenia. Rząd wielkości nie pasuje do 12 V i ułamka milifarada.
  • "Około 40 C" – to wynik całkowicie niezgodny z rzędem wielkości; przy 12 V i 470 μF ładunek musi być w milikulombach, nie w dziesiątkach kulombów.

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu sprawdź rząd wielkości. Kondensator rzędu setek μF przy napięciu kilkunastu woltów daje ładunek rzędu milikulombów (10-3 C), co pozwala szybko wyłapać wyniki typu 5,6 C lub 40 C.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza wzór Q = C·U w zadaniach o kondensatorach?
Wzór Q = C·U mówi, że ładunek Q zgromadzony w kondensatorze jest iloczynem jego pojemności C i napięcia U. Jeśli znasz pojemność (w F) oraz napięcie (w V), możesz bezpośrednio obliczyć ładunek w kulombach.
Jak przeliczyć 470 μF na farady w obliczeniach?
Przedrostek mikro (μ) oznacza 10-6. Dlatego 470 μF = 470·10-6 F = 0,000470 F. Ten krok jest kluczowy, bo pomyłka w przedrostku zmienia wynik nawet milion razy.
Dlaczego w tym zadaniu wynik jest rzędu 0,005 C, a nie kilku kulombów?
Pojemność 470 μF to bardzo mała wartość (ułamek milifarada). Przy napięciu 12 V ładunek wynosi Q ≈ 0,000470·12 C, czyli około 0,0056 C. Wyniki typu kilka kulombów zwykle oznaczają pominięcie "μ" i błędne przeliczenie jednostek.
Jakie jednostki mają ładunek, pojemność i napięcie w tym zadaniu?
Ładunek ma jednostkę C (kulomb), pojemność ma jednostkę F (farad), a napięcie ma jednostkę V (wolt). W rachunkach najbezpieczniej najpierw zamienić μF na F, a dopiero potem wykonać mnożenie.
Czy kondensator elektrolityczny zawsze można ładować do 12 V?
Nie zawsze. W praktyce kondensator ma napięcie znamionowe (np. 16 V, 25 V), którego nie wolno przekraczać. W zadaniu przyjmuje się, że został naładowany do 12 V poprawnie, ale w realnym układzie pojazdu trzeba sprawdzić oznaczenia elementu i margines bezpieczeństwa.
Jak sprawdzić na egzaminie, czy wynik ma dobry rząd wielkości?
Użyj szybkiego oszacowania: setki μF to około 10-4 F. Pomnóż przez kilkanaście woltów (≈10) i dostajesz około 10-3 C, czyli milikulomby. Jeśli wychodzą całe kulomby lub dziesiątki kulombów, to prawie na pewno błąd w jednostkach.
Jakie błędy najczęściej pojawiają się w zadaniach typu Q = C·U?
Najczęstsze błędy to: pominięcie przedrostka μ (milion razy większy wynik), pomylenie μ z m, oraz nieuwaga na to, że litera C oznacza i pojemność (symbol), i kulomb (jednostka ładunku). Pomaga zapis jednostek przy każdym kroku.
Czy da się obliczyć energię kondensatora mając Q, C i U?
Tak. Dla kondensatora energia może być liczona m.in. ze wzoru E = (C·U²)/2 lub E = (Q·U)/2. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle najpierw wyznacza się Q = C·U, a potem – jeśli trzeba – przechodzi do energii, zawsze po poprawnym przeliczeniu jednostek.
Gdzie w pojeździe spotyka się kondensatory elektrolityczne?
Kondensatory elektrolityczne występują w elektronice pojazdowej, np. w sterownikach i przetwornicach, gdzie służą do filtracji i wygładzania napięcia oraz krótkotrwałego podtrzymania zasilania. W diagnostyce ważne jest rozumienie ich parametrów: pojemności i dopuszczalnego napięcia pracy.
Jak przygotować się do zadań rachunkowych z kondensatorów na MOT.2?
Ćwicz trzy elementy: (1) wzory podstawowe (Q = C·U), (2) przedrostki SI (μ, m, k), (3) kontrolę jednostek i rzędu wielkości. Warto rozwiązać serię krótkich zadań na przeliczenia μF↔F i szybkie oszacowania, bo to najczęstsze źródło pomyłek.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 61% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Ładunek w kondensatorze wyznacza zależność Q = C·U."

Źródła:

  • Wikipedia (pl): "Pojemność elektryczna" – zależność Q = C·U, https://pl.wikipedia.org/wiki/Pojemno%C5%9B%C4%87_elektryczna (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (pl): "Farad" – przedrostki SI i związek jednostek, https://pl.wikipedia.org/wiki/Farad (dostęp: 2026-03-01)
  • Khan Academy (pl): "Pojemność i kondensatory" (zależność między Q, C i V), https://pl.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-with-capacitors/a/capacitance (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik/kompendium z podstaw elektrotechniki: pojemność, ładunek, jednostki SI
  • Tablice jednostek i przedrostków SI (mikro, mili, kilo)
  • Zadania rachunkowe z elektrotechniki: kondensatory i podstawowe zależności
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego