KWALIFIKACJA MOT6 - TEST WIEDZY NR 4

PYTANIE NR 19.
Przyjmij, że pole magnetyczne ma jednostkę Tesla (T), a natężenie prądu ma jednostkę Amper (A). Jaka jest jednostka siły działającej na przewodnik umieszczony w polu magnetycznym?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pytanie dotyczy jednostki siły działającej na przewodnik z prądem w polu magnetycznym. Siła w układzie SI ma jednostkę niutona (N). Jednostki "tesla" i "amper" opisują odpowiednio pole magnetyczne i prąd, a "watt" dotyczy mocy, nie siły.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu pytają o jednostkę siły działającej na przewodnik umieszczony w polu magnetycznym. Niezależnie od szczegółów (czy przywołamy siłę Lorentza czy siłę działającą na przewodnik z prądem), w układzie SI siła jest wyrażana w niutonach (N). Dlatego odpowiedź "Newton (N)" jest właściwa.

W praktyce szkolnej często korzysta się z zależności dla prostego odcinka przewodnika z prądem w jednorodnym polu: F = B · I · l (dla ustawienia prostopadłego). Taka zależność pomaga również w kontroli jednostek: tesla (T) opisuje indukcję magnetyczną, amper (A) opisuje natężenie prądu, a po uwzględnieniu długości odcinka (m) otrzymuje się jednostkę siły, czyli niuton.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "Tesla (T)" to jednostka indukcji magnetycznej (wielkości pola), a nie jednostka siły. Wybór T wynika zwykle z mylenia "parametru pola" z "efektem działania pola".
  • "Amper (A)" jest jednostką natężenia prądu. Prąd jest przyczyną oddziaływania w polu, ale sam nie jest siłą.
  • "Watt (W)" to jednostka mocy. Moc dotyczy szybkości wykonywania pracy/zmiany energii w czasie, a pytanie nie dotyczy energii ani czasu, tylko bezpośrednio siły.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw nazwij, jaką wielkość masz wskazać (tu: siła), a dopiero potem dobierz jednostkę SI tej wielkości. To ogranicza ryzyko wyboru jednostek "z treści" (T, A), które nie odpowiadają pytaniu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Tesla (T) to jednostka indukcji magnetycznej B, czyli "siły" pola magnetycznego w sensie fizycznym. Nie jest to jednostka siły mechanicznej. W zadaniach szkolnych T pojawia się np. przy obliczaniu oddziaływań pola na przewodnik z prądem.
Amper (A) jest jednostką natężenia prądu. Opisuje, jak duży prąd płynie w obwodzie (np. przez cewkę, silnik, przekaźnik). Sam amper nie jest jednostką siły ani mocy, choć prąd może powodować powstawanie sił elektromagnetycznych.
Jednostką siły w układzie SI jest niuton (N). To podstawowa informacja, którą warto automatycznie kojarzyć: jeśli pytanie dotyczy "siły", odpowiedzią w jednostkach jest zwykle N, a nie jednostki elektryczne (A) czy magnetyczne (T).
Watt (W) jest jednostką mocy, czyli szybkości przekazywania energii (energia w czasie). Pytanie dotyczy siły działającej na przewodnik w polu magnetycznym, a siła w SI jest w niutonach. W pojawia się np. przy P = U·I, nie przy opisie siły.
Można użyć kontroli wymiarowej: w szkolnym modelu F = B·I·l. B jest w teslach, I w amperach, l w metrach, a wynik musi być jednostką siły. Jeśli pamiętasz, że wielkość końcowa to siła, to w SI wyjdzie N.
Siła Lorentza opisuje oddziaływanie pola elektrycznego i magnetycznego na ładunek (a pośrednio także na prąd w przewodniku). W kontekście pola magnetycznego wyjaśnia, dlaczego na przewodnik z prądem może działać siła. Jednostką tej siły w SI jest niuton.
Najczęściej myli się jednostki "podane w treści" z jednostką wyniku: pole → T, prąd → A, więc ktoś wybiera T lub A zamiast jednostki wielkości pytanej. Drugi błąd to automatyczne kojarzenie prądu z mocą i wybór W. Pomaga nawyk: najpierw nazwij wielkość (siła) → potem jednostka (N).
Siły elektromagnetyczne pojawiają się m.in. w przekaźnikach, elektromagnesach, elektrozaworach, siłownikach i niektórych czujnikach/aktuatorach. Zrozumienie, że efekt działania pola to siła (N), pomaga w diagnozie: np. słabe przyciąganie rdzenia może wynikać z przerwy w uzwojeniu lub spadku prądu.
W układzie SI tesla nie jest jednostką siły. Tesla opisuje indukcję magnetyczną, natomiast siła ma jednostkę niutona. Można łączyć różne jednostki w zależnościach fizycznych, ale końcowy wynik dla siły zawsze powinien być w N (lub równoważnych jednostkach pochodnych).
Strategia: (1) podkreśl słowo "siła", (2) przypomnij sobie podstawowy zestaw SI: siła → N, prąd → A, napięcie → V, moc → W, pole magnetyczne (indukcja) → T. Jeśli opcje zawierają N, zwykle to właściwy trop, o ile pytanie faktycznie dotyczy siły.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 64% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Pytanie dotyczy jednostki siły działającej na przewodnik z prądem w polu magnetycznym."

Źródła:

  • Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), The International System of Units (SI) – 9th edition (2019), rozdz. 2 (SI units) oraz sekcja dot. jednostek pochodnych siły (newton) – https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure (dostęp: 2026-03-01)
  • NIST, SI Units – Derived Units (newton) oraz definicje jednostek SI – https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si/si-units (dostęp: 2026-03-01)
  • Encyclopaedia Britannica, "Lorentz force" (opis siły działającej na ładunek/przewodnik w polu magnetycznym; jednostka siły w SI to N) – https://www.britannica.com/science/Lorentz-force (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik do fizyki/elektrotechniki: dział elektromagnetyzm (siła działająca na przewodnik z prądem)
  • Tablice jednostek SI i zależności jednostek pochodnych
  • Materiały szkolne z elektrotechniki samochodowej: podstawy działania cewek i elektromagnesów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego