KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2013

PYTANIE NR 23.
Napięcie sieciowe 230 V/50 Hz należy obniżyć do wartości 25 V. Zastosowano transformator jednofazowy, który w warunkach pracy znamionowej pobiera z sieci prąd o natężeniu 0,5 A Jego moc pozorna wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc pozorna transformatora po stronie zasilania w stanie znamionowym liczy się ze wzoru S = U · I. Skoro z sieci 230 V transformator pobiera prąd 0,5 A, to S = 230 · 0,5 = 115 VA. Informacja o obniżeniu do 25 V i częstotliwości 50 Hz nie jest potrzebna do tego obliczenia.

Pełne wyjaśnienie:

Moc pozorna S w jednofazowym obwodzie prądu przemiennego jest definiowana jako iloczyn wartości skutecznej napięcia i prądu:

S = U · I

W treści podano, że transformator w warunkach znamionowych pobiera z sieci prąd 0,5 A przy napięciu sieciowym 230 V. Oznacza to, że do obliczenia mocy pozornej po stronie pierwotnej bierzemy właśnie te dwie wielkości (U=230 V, I=0,5 A).

Obliczenie:

S = 230 V · 0,5 A = 115 VA

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "S = 50 VA" wynika zwykle z błędnego podstawienia napięcia wtórnego (25 V) do wzoru: 25 V · 0,5 A = 12,5 VA (co i tak nie daje 50 VA) albo z przypadkowego doboru liczby bez rachunku.
  • "S = 12,5 kVA" to błąd skali jednostek. 12,5 kVA oznacza 12 500 VA, czyli wartość całkowicie nieadekwatną do prądu 0,5 A przy 230 V (taki prąd odpowiada mocy rzędu setek VA, nie tysięcy).
  • "S = 460 VA" może pochodzić z podwojenia napięcia lub prądu "na oko" albo z pomylenia zależności dla innych układów. Przy 230 V musiałby płynąć prąd 2 A, aby uzyskać 460 VA.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu pojawia się informacja o transformacji do 25 V, łatwo "zakotwiczyć się" na stronie wtórnej. Gdy jednak pytanie dotyczy tego, co urządzenie pobiera z sieci, liczy się strona pierwotna i parametry sieciowe.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moc pozorna to iloczyn napięcia i prądu w obwodzie AC: S = U · I. Opisuje "obciążenie" źródła zasilania niezależnie od cosφ. Podaje się ją w VA (woltoamperach) lub kVA. Dla transformatorów jest to podstawowy parametr znamionowy.
Stosujesz prosty wzór jednofazowy: S = U · I. Podstawiasz wartości skuteczne: 230 V i 0,5 A. Otrzymujesz S = 115 VA. Zwróć uwagę na jednostkę: V razy A daje VA, a nie W.
Częstotliwość jest istotna dla zjawisk w transformatorze (np. straty, dobór rdzenia), ale w tym typie zadania liczysz tylko moc pozorną ze wzoru S = U · I. Do niego potrzebne są wyłącznie wartości skuteczne napięcia i prądu, a nie częstotliwość.
To zależy od tego, o którą stronę chodzi. Gdy w treści jest "pobiera z sieci", liczy się strona pierwotna (230 V). Napięcie 25 V dotyczy strony wtórnej i służy opisowi zastosowania. W transformatorze idealnym moc pozorna po obu stronach jest zbliżona, ale tu dane są z sieci.
Oznacza parametry zasilania: napięcie skuteczne 230 V oraz częstotliwość 50 Hz. W obliczeniach mocy pozornej wykorzystujesz 230 V oraz prąd pobierany z sieci. 50 Hz zwykle nie wchodzi do rachunku S, ale jest ważne przy doborze urządzeń i kompatybilności z siecią.
Waty (W) dotyczą mocy czynnej P, która zależy od współczynnika mocy cosφ: P = U · I · cosφ. W zadaniu pytają o moc pozorną S, która równa się U · I i ma jednostkę VA. Bez cosφ nie da się policzyć P, ale S da się.
Najczęstsze błędy to: podstawienie napięcia wtórnego zamiast sieciowego, pomylenie VA z kVA (błąd o 1000×), próba użycia cosφ mimo braku danych oraz "zgadywanie" po wielkości transformatora. Pomaga nawyk: najpierw ustal, z której strony podano prąd (sieć czy wtórne).
Jeśli znasz prąd pierwotny (pobierany z sieci), to moc pozorna po stronie pierwotnej liczysz jako S = 230 V · I1. Analogicznie po stronie wtórnej S = 25 V · I2. W praktyce, przez straty, wartości mogą się nieznacznie różnić, ale w zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się zależności idealne.
Takie transformatory występują m.in. w zasilaniu obwodów sterowania, automatyki i sygnalizacji (np. elementy sterujące, czujniki, siłowniki w szafkach sterowniczych). Niższe napięcie poprawia bezpieczeństwo obsługi i ułatwia zasilanie typowych elementów automatyki niskonapięciowej.
Zrób oszacowanie: 230 V · 0,5 A to około połowa z 230 VA, czyli około 115 VA. Jeśli wychodzi Ci kilka kVA przy prądzie 0,5 A, to prawie na pewno masz błąd jednostek lub podstawienia. Dodatkowo pamiętaj: 1 kVA = 1000 VA.
info

Statystycznie 68% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Moc pozorna transformatora po stronie zasilania w stanie znamionowym liczy się ze wzoru S = U · I."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – "Moc pozorna" (definicja i jednostka VA): https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_pozorna - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia (PL) – "Moc elektryczna" (zależności mocy w obwodach elektrycznych, ujęcie podstawowe): https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_elektryczna - dostęp 2026-03-02
  • Khan Academy – "Apparent power, real power, and power factor" (zależność S=V·I w AC, ujęcie edukacyjne): https://www.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-circuit-analysis-topic/ee-ac-power/a/ee-ac-power - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki: rozdziały o mocy w obwodach prądu przemiennego (moc czynna, bierna, pozorna)
  • Materiały dydaktyczne o transformatorach jednofazowych (parametry znamionowe, przekładnia, strona pierwotna/wtórna)
  • Zestawy zadań egzaminacyjnych z obliczeń U, I, S oraz przeliczania VA↔kVA

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego