KWALIFIKACJA TLO3 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 6.
Oblicz napięcie uzyskiwane z układu akumulatorów połączonych zgodnie z rysunkiem.
Ilustracja przedstawia schemat czterech baterii połączonych szeregowo.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W układzie pokazano połączenie równoległe: wszystkie bieguny dodatnie są połączone wspólnym przewodem, a wszystkie ujemne drugim przewodem.
W połączeniu równoległym napięcie na zaciskach układu jest takie jak napięcie jednego ogniwa, czyli 1,5 V. Zwiększa się natomiast pojemność i możliwy prąd.

Pełne wyjaśnienie:

Na schemacie cztery identyczne ogniwa 1,5 V mają połączone razem wszystkie zaciski dodatnie oraz razem wszystkie zaciski ujemne. Taki sposób łączenia oznacza połączenie równoległe.

W połączeniu równoległym źródeł napięcia napięcie wyjściowe nie sumuje się, ponieważ oba zaciski wyjściowe są wspólne dla wszystkich ogniw. W praktyce oznacza to, że różnica potencjałów między wspólną szyną "+" i wspólną szyną "-" jest taka sama jak dla pojedynczego ogniwa. Dlatego napięcie układu wynosi 1,5 V.

Warto porównać to z połączeniem szeregowym: tam łączy się "+" jednego ogniwa z "-" następnego, tworząc łańcuch. Wtedy napięcia się dodają i dla czterech ogniw po 1,5 V wyszłoby 6,0 V. Na tym zadaniu łatwo popełnić błąd, gdy patrzy się tylko na liczbę ogniw i odruchowo mnoży 4 × 1,5 V.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 3,0 V odpowiadałoby dwóm ogniwom połączonym szeregowym lub innemu mieszaniu połączeń, czego schemat nie pokazuje.
  • 4,5 V odpowiadałoby trzem ogniwom w szeregu, także niezgodnie z rysunkiem.
  • 6,0 V to wynik dla czterech ogniw w szeregu, ale na ilustracji nie ma połączeń "+ do -" między kolejnymi ogniwami, tylko wspólne szyny dla wszystkich biegunów tego samego rodzaju.

W zastosowaniach lotniczych połączenia równoległe baterii spotyka się m.in. tam, gdzie chce się zwiększyć pojemność i niezawodność, zachowując napięcie systemu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To połączenie, w którym wszystkie zaciski dodatnie łączy się razem, a wszystkie zaciski ujemne razem. Dzięki temu napięcie na wyjściu pozostaje takie jak dla jednego akumulatora/ogniwa, a rośnie pojemność (Ah) i możliwy prąd.
Bo oba zaciski wyjściowe są wspólne dla wszystkich ogniw. Różnica potencjałów między wspólnym "+" i wspólnym "-" jest taka sama jak w pojedynczym ogniwie. Sumowanie napięć występuje dopiero w połączeniu szeregowym.
Kluczowe są przewody: jeśli widzisz jedną wspólną szynę dla wszystkich biegunów "+" oraz drugą wspólną szynę dla wszystkich biegunów "-", to jest połączenie równoległe. Nie ma wtedy łączenia "+" jednego ogniwa z "-" kolejnego.
Wynikowe napięcie wynosi 1,5 V, czyli tyle co pojedyncze ogniwo. Zmienia się natomiast pojemność: idealnie rośnie w przybliżeniu czterokrotnie, co pozwala dłużej zasilać odbiorniki przy tym samym napięciu.
W szeregu napięcia się sumują: 4 × 1,5 V = 6,0 V. Taki układ powstaje, gdy "+" pierwszego ogniwa łączy się z "-" drugiego, "+" drugiego z "-" trzeciego itd., tworząc łańcuch.
Tak. W połączeniu równoległym pojemność (Ah) i możliwy prąd obciążenia rosną, bo prąd rozkłada się na kilka źródeł. To jedna z głównych przyczyn stosowania równoległych baterii przy zachowaniu stałego napięcia systemu.
Najczęstszy błąd to automatyczne mnożenie liczby ogniw przez 1,5 V bez sprawdzenia połączenia. Drugi błąd to ignorowanie polaryzacji i nieodróżnianie wspólnych szyn (równolegle) od łańcucha "+ do -" (szeregowo).
W praktyce lotniczej łączy się baterie równolegle m.in. dla zwiększenia pojemności i niezawodności przy zachowaniu napięcia instalacji. Ma to znaczenie np. w zasilaniu awaryjnym lub tam, gdzie dłuższy czas pracy jest ważniejszy niż podwyższenie napięcia.
Nie jest to zalecane: różne napięcia powodują prądy wyrównawcze między źródłami, co może prowadzić do przegrzewania i uszkodzeń. Równolegle łączy się źródła o tym samym napięciu znamionowym i zbliżonym stanie naładowania.
Najpierw rozpoznaj typ połączenia po przewodach: wspólne "+" i wspólne "-" oznacza równolegle (napięcie jak jedno ogniwo). Łańcuch "+ do -" oznacza szereg (napięcia się sumują). Dopiero potem licz wynik.
info

Około 64% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że zwiększa się natomiast pojemność i możliwy prąd.

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – "Połączenie równoległe" (opis zasady: wspólne zaciski, to samo napięcie), https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_r%C3%B3wnoleg%C5%82e – dostęp 2026-02-27
  • Wikipedia (PL) – "Połączenie szeregowe" (opis zasady sumowania napięć), https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_szeregowe – dostęp 2026-02-27
  • All About Circuits – "Series and Parallel Circuits" (podstawowe reguły napięcia dla połączeń), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-5/series-and-parallel-circuits/ – dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręcznik do podstaw elektrotechniki: źródła napięcia i połączenia szeregowe/równoległe
  • Materiały szkolne dotyczące instalacji elektrycznych w statkach powietrznych (sekcja: baterie i zasilanie awaryjne)
  • Zestawy zadań z obwodów DC: obliczanie napięcia dla różnych konfiguracji ogniw

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego