Gęstość prądu j opisuje, jaki prąd "przypada" na jednostkę przekroju żyły przewodu. Z definicji:
j = I / S, więc po przekształceniu S = I / j, gdzie:
- I – prąd (A),
- S – przekrój przewodu (mm²),
- j – gęstość prądu (A/mm²).
W zadaniu podano dane: j = 10 A/mm² oraz In = 22 A. Liczymy wymagany przekrój:
S = 22 / 10 = 2,2 mm².
Następnie trzeba pamiętać o praktycznej zasadzie doboru przewodów: przekroje występują w wartościach standardowych (np. 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10 mm²). Dlatego obliczony wynik nie może zostać przyjęty "wprost", tylko należy dobrać najbliższy wyższy przekrój, aby nie zaniżyć nośności prądowej i nie zwiększyć ryzyka przegrzewania.
Stąd poprawny dobór to 2,5 mm².
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- 1 mm² i 1,5 mm² są mniejsze niż 2,2 mm², czyli wynik byłby zaniżony (typowy błąd: zaokrąglanie w dół).
- 4 mm² jest większe niż wymagane minimum; może działać, ale pytanie dotyczy minimalnego przekroju wynikającego z danych i doboru do szeregu standardowego.
W praktyce projektowej obciążalność przewodów określa się także z tabel i uwzględnia warunki ułożenia oraz temperaturę (np. w ramach PN-HD 60364-5-52), ale w tym zadaniu j jest celowo podane jako uproszczona dana do obliczeń.