KWALIFIKACJA ELM2 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 38.
Przedstawiony na schemacie układ pomiarowy służy do pomiaru
Ilustracja przedstawia schemat układu pomiarowego, który jest używany do pomiaru spadku napięcia na odbiorniku R2.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Woltomierz mierzy różnicę potencjałów między punktami, do których jest podłączony.
Na schemacie jego zaciski są wpięte równolegle do rezystora R2 (jeden do węzła R1–R2, drugi do przewodu powrotnego), więc wskazanie dotyczy spadku napięcia na R2, a nie na R1 ani całego źródła.

Pełne wyjaśnienie:

Woltomierz służy do pomiaru napięcia, czyli różnicy potencjałów między dwoma punktami obwodu. Kluczowa zasada praktyczna brzmi: woltomierz włącza się równolegle do elementu, na którym chcemy zmierzyć spadek napięcia. Wynika to z tego, że miernik ma bardzo dużą rezystancję wejściową, więc nie powinien istotnie zmieniać prądu w badanej gałęzi.

W przedstawionym obwodzie rezystory R1 i R2 są połączone szeregowo ze źródłem U. To oznacza, że napięcie źródła dzieli się na spadki na rezystorach i spełniona jest zależność: U = UR1 + UR2. Tego faktu nie wolno jednak mylić z tym, co mierzy woltomierz — o tym decyduje wyłącznie miejsce podłączenia jego końcówek.

Na schemacie końcówki woltomierza są przyłączone:

  • z jednej strony do węzła pomiędzy R1 i R2,
  • z drugiej strony do przewodu powrotnego (dolnej gałęzi), czyli do drugiego zacisku R2.

Taki sposób wpięcia oznacza połączenie równoległe do R2, więc woltomierz pokazuje spadek napięcia na odbiorniku R2.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "spadku napięcia na odbiorniku R1" – aby mierzyć spadek na R1, woltomierz musiałby być podłączony do punktów po obu stronach R1 (np. do zacisku źródła po stronie R1 oraz do węzła między R1 i R2). Tu tak nie jest.
  • "sumy spadku napięć na odbiornikach R1 i R2" – suma spadków równa jest napięciu źródła i byłaby mierzona wtedy, gdyby woltomierz był podłączony bezpośrednio do zacisków źródła U, a nie do samych zacisków R2.
  • "różnicy spadku napięć na odbiornikach R1 i R2" – taki wynik nie wynika z pojedynczego standardowego pomiaru woltomierzem wpiętym w jedno miejsce; do "różnicy" trzeba by mieć dwa pomiary i wykonać obliczenie, albo zastosować inny układ pomiarowy.

W praktyce serwisowej (np. przy uruchamianiu układu na płytce) ten typ pomiaru pozwala szybko sprawdzić, czy rozkład napięć na rezystorach zgadza się z prawem Ohma i czy węzły mają oczekiwane potencjały.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Woltomierz podłącza się równolegle do badanego elementu, czyli jego dwie sondy przykłada się do dwóch zacisków tego elementu (dwóch punktów obwodu). Dzięki dużej rezystancji wejściowej miernik nie powinien istotnie obciążać obwodu i zmieniać prądu.
Włączenie szeregowe woltomierza zaburzyłoby obwód, bo miernik miałby wtedy "przenieść" cały prąd gałęzi. Woltomierz ma pracować jako pomiar różnicy potencjałów między punktami, więc musi być wpięty równolegle. Szeregowo włącza się typowo amperomierz.
Mierzy napięcie między dwoma punktami, do których jest podłączony. Na schemacie trzeba znaleźć węzły, do których dochodzą przewody miernika, i sprawdzić, czy te punkty są zaciskami jednego elementu (wtedy mierzysz spadek na nim), czy np. zaciskami źródła (wtedy mierzysz napięcie zasilania).
Trzeba sprawdzić, czy końcówki woltomierza są przyłączone do dwóch zacisków R2. Jeśli jedna końcówka jest w węźle między R1 i R2, a druga na przewodzie powrotnym, to są to dokładnie punkty po obu stronach R2. To oznacza połączenie równoległe do R2.
W prostym obwodzie szeregowym, przy założeniu idealnych przewodów i elementów, tak: U = UR1 + UR2. To jednak nie oznacza, że każdy pomiar woltomierzem pokaże tę sumę. Wynik zależy od tego, gdzie dokładnie podłączysz sondy miernika.
Najczęstsze pomyłki to: (1) mylenie połączenia równoległego z szeregowym, (2) nieuwzględnianie węzłów i czarnych kropek jako połączeń, (3) zakładanie, że miernik pokazuje "napięcie całego obwodu", bo rezystory są w szeregu, oraz (4) mylenie zacisków elementów w rysunku.
Należy podłączyć woltomierz do punktów po obu stronach R1, czyli do jego dwóch zacisków. W praktyce oznacza to, że jedna sonda trafia na zacisk źródła po stronie R1 (początek gałęzi), a druga na węzeł między R1 i R2. Wtedy mierzysz wyłącznie UR1.
Duża rezystancja wejściowa powoduje, że przez woltomierz płynie bardzo mały prąd. Dzięki temu jego podłączenie nie zmienia istotnie prądu w badanym obwodzie i nie "przestawia" spadków napięć na rezystorach. To kluczowe, by odczyt był wiarygodny podczas diagnostyki układów.
Najpierw zidentyfikuj węzły na schemacie (punkty połączeń), a potem przenieś je na rzeczywisty układ: masa/powrót i węzeł między elementami. Ustaw multimetr na pomiar V (DC/AC zgodnie z zasilaniem), włóż przewody do właściwych gniazd i przykładaj sondy do dwóch punktów jednocześnie.
Mierzy się je m.in. podczas uruchamiania układu (kontrola poprawnych poziomów w węzłach), przy sprawdzaniu dzielników napięcia, przy diagnozie przerwy lub zwarcia oraz przy weryfikacji, czy przez element płynie prąd zgodny z założeniami. To podstawowa metoda szybkiej lokalizacji usterki.
info

Statystycznie 58% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Woltomierz" — opis sposobu włączania woltomierza równolegle, https://pl.wikipedia.org/wiki/Woltomierz (dostęp: 2026-03-05)
  • Wikipedia (PL): "Prawo Ohma" — zależność U=I·R i podstawy analizy spadków napięć, https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma (dostęp: 2026-03-05)
  • Wikipedia (PL): "Dzielnik napięcia" — rozkład napięcia na rezystorach w szeregu, https://pl.wikipedia.org/wiki/Dzielnik_napi%C4%99cia (dostęp: 2026-03-05)

Materiały:

  • Podręcznik/rozdział z podstaw elektrotechniki: pomiary napięcia i prądu, prawo Ohma
  • Instrukcja obsługi multimetru (tryb V DC/AC, zakresy, podłączenie przewodów)
  • Zestawy zadań z czytania schematów i analizy połączeń szeregowych/równoległych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego