KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 26.
Na podstawie wyników pomiarów, wykonanych w układzie, którego schemat przedstawiono na rysunku oblicz, ile wynosi moc czynna grzejnika.
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest używany w kontekście egzaminu zawodowego dla elektryków, kwalifikacja
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc czynna odbiornika oblicza się z wyników pomiarów, dobierając właściwy wzór do rodzaju obciążenia.
Dla grzejnika (odbiornik w przybliżeniu rezystancyjny) moc wyznacza się np. z P=U·I (dla AC przy cosφ≈1) albo P=I²·R / P=U²/R. Po podstawieniu danych z układu otrzymuje się 500 W.

Pełne wyjaśnienie:

Moc czynna to ta część mocy w obwodzie, która zamienia się na pracę lub ciepło w odbiorniku. W praktyce dla grzejnika (odbiornik w dużym przybliżeniu rezystancyjny) przyjmuje się, że współczynnik mocy jest bliski 1, więc moc czynna jest równa mocy wynikającej z iloczynu napięcia i prądu.

W zależności od tego, jakie wielkości zostały zmierzone w pokazanym układzie, można użyć równoważnych zależności:

  • P = U · I (dla prądu stałego oraz dla prądu przemiennego przy obciążeniu rezystancyjnym; w AC używa się wartości skutecznych),
  • P = I2 · R (gdy znasz prąd i rezystancję),
  • P = U2 / R (gdy znasz napięcie i rezystancję).

Po poprawnym odczytaniu wartości z przyrządów pomiarowych na schemacie oraz podstawieniu ich do właściwego wzoru otrzymuje się wynik 500 W.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 250 W zwykle wynika z pomylenia skali przyrządu (np. odczyt o połowę z niewłaściwego zakresu) albo z niepoprawnego podzielenia/mnożenia przez 2.
  • 705 W może wynikać z użycia nieodpowiednich wielkości (np. wartości maksymalnych zamiast skutecznych w AC) albo z błędu rachunkowego w podstawieniu.
  • 865 W często pojawia się po pomyleniu wzoru (np. błędne przekształcenie zależności z R) lub po nieprawidłowym łączeniu odczytów z kilku elementów układu.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, czy grzejnik traktujemy jako czysto rezystancyjny i czy dane są w wartościach skutecznych. Dopiero potem wybierz wzór i wykonaj obliczenia z kontrolą jednostek.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moc czynna (W) to energia zamieniana na pracę/ciepło w odbiorniku. Moc pozorna (VA) wynika z iloczynu U i I w AC. Gdy cosφ<1, część mocy "krąży" jako moc bierna i nie zamienia się na ciepło w grzejniku.
Dla grzejnika (odbiornik głównie rezystancyjny) zwykle stosuje się P=U·I. W prądzie przemiennym używaj wartości skutecznych. Jeśli w zadaniu podano cosφ, to licz P=U·I·cosφ.
Grzejnik elektryczny zachowuje się jak rezystor: prąd i napięcie są prawie w fazie, więc cosφ jest bliski 1. To oznacza, że prawie cała moc pobierana z sieci zamienia się na ciepło, a udział mocy biernej jest znikomy.
Dla odbiornika rezystancyjnego możesz użyć trzech równoważnych postaci: P=U·I, P=I2·R oraz P=U2/R. Wybierz tę, do której masz dane z pomiaru.
Najczęstsze błędy to: odczyt z niewłaściwej podziałki lub zakresu miernika, pomylenie wartości skutecznej z maksymalną w AC, podstawienie złych jednostek (mA zamiast A), oraz użycie niewłaściwego wzoru (np. U2/R bez poprawnego R).
Tego wzoru używa się w obwodach prądu przemiennego, gdy odbiornik nie jest czysto rezystancyjny (np. ma charakter indukcyjny/pojemnościowy) lub gdy zadanie podaje współczynnik mocy cosφ. Wtedy samo U·I daje moc pozorną, nie czynną.
500 W oznacza, że odbiornik w normalnej pracy zamienia energię elektryczną na ciepło z szybkością 500 J/s. W praktyce pomaga to ocenić obciążenie instalacji, dobór zabezpieczeń oraz szacowanie zużycia energii podczas eksploatacji osprzętu i urządzeń technicznych.
Wykonaj kontrolę rzędu wielkości: typowe małe grzejniki mają setki watów, a nie pojedyncze waty czy dziesiątki kilowatów. Sprawdź też jednostki: jeśli prąd jest w mA, przelicz na A. Porównaj, czy P rośnie wraz z U i I.
Tak. Jeśli znasz napięcie i rezystancję grzejnika, licz P=U2/R. Jeśli znasz prąd i rezystancję, licz P=I2·R. To przydatne, gdy układ pomiarowy nie podaje jednocześnie U i I.
Ćwicz: odczyt skali mierników, dobór zakresu, rozpoznawanie połączeń (szeregowo/równolegle) oraz dobór wzoru na moc. Zawsze zapisuj dane z jednostkami i rób szybki test sensowności wyniku. To ogranicza typowe błędy na egzaminie.
info

Statystycznie 31% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że moc czynna odbiornika oblicza się z wyników pomiarów, dobierając właściwy wzór do rodzaju obciążenia.

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_elektryczna - dostęp 2026-02-18
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_czynna - dostęp 2026-02-18
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Wsp%C3%B3%C5%82czynnik_mocy - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw elektrotechniki: moc, prąd, napięcie, rezystancja
  • Instrukcje obsługi watomierzy i multimetrów (odczyt zakresów i wartości skutecznych)
  • Zadania rachunkowe z obliczania mocy w obwodach DC i AC (rezystancyjnych)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego