KWALIFIKACJA ELM5 - TEST WIEDZY NR 9

PYTANIE NR 11.
Rozważ następującą tabelę przedstawiającą wartości natężenia prądu i napięcia dla pewnego urządzenia elektronicznego:
Natężenie prądu (A)Napięcie (V)
210
420
630
Na podstawie tej tabeli, określ rezystancję urządzenia.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z tabeli obliczamy rezystancję ze wzoru R = U/I.
Wynik jest stały dla każdego wiersza: 10 V / 2 A = 5 Ω, 20 V / 4 A = 5 Ω oraz 30 V / 6 A = 5 Ω.
Stały iloraz U do I potwierdza, że rezystancja urządzenia wynosi 5 Ω.

Pełne wyjaśnienie:

Rezystancję elementu (lub urządzenia) w obwodzie prądu stałego wyznacza się z zależności wynikającej z prawa Ohma:

R = U / I, gdzie U to napięcie w woltach (V), a I to natężenie prądu w amperach (A). Jednostką rezystancji jest om (symbol: Ω).

W zadaniu podano pary wartości (I, U). Liczymy iloraz dla dowolnego wiersza tabeli:

  • dla 2 A i 10 V: R = 10/2 = 5 Ω
  • dla 4 A i 20 V: R = 20/4 = 5 Ω
  • dla 6 A i 30 V: R = 30/6 = 5 Ω

Wynik jest identyczny w każdym przypadku, więc dane są spójne i wskazują na zachowanie omowe (liniową zależność U od I). Dlatego poprawną rezystancją jest 5 Ω.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "10 Ohm" mogłoby się pojawić, gdy ktoś pomyli wzór lub "podwoi" wynik bez podstawy w danych (np. nieprawidłowo użyje 20/2 zamiast par z tego samego wiersza).
  • "15 Ohm" bywa efektem błędnego uśredniania lub losowego łączenia liczb z tabeli (np. 30/2), co nie odpowiada żadnemu pomiarowi dla tego samego punktu pracy.
  • "20 Ohm" może wynikać z pomylenia wielkości i potraktowania napięcia jako rezystancji albo z wybrania największej liczby z tabeli (heurystyka "największa = najlepsza"), zamiast obliczenia R.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w tabeli masz kilka punktów pomiarowych, zawsze sprawdź, czy iloraz U/I jest stały. Jeśli tak, rezystancję możesz policzyć z dowolnego wiersza, a pozostałe służą jako kontrola poprawności.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rezystancja to miara "oporu" elementu wobec przepływu prądu elektrycznego. Określa, jakie napięcie jest potrzebne, aby popłynął dany prąd. Jednostką rezystancji jest om, a jego symbol to Ω. W zadaniach często liczysz ją ze wzoru R = U/I.
Wybierz dowolny wiersz tabeli, weź napięcie U i natężenie I z tego samego wiersza i policz R = U/I. Następnie sprawdź pozostałe wiersze: jeśli U/I wychodzi tak samo, dane są spójne i rezystancja jest stała (element omowy).
Bo w każdym wierszu jest ten sam stosunek U do I. To oznacza liniową zależność napięcia od prądu i stałą rezystancję. Użycie innych wierszy działa jako kontrola rachunku: jeśli wyniki się różnią, trzeba szukać błędu lub nieliniowości elementu.
Stały iloraz U/I oznacza, że element spełnia prawo Ohma w badanym zakresie, czyli zachowuje się jak element omowy. W praktyce to wskazuje na stałą rezystancję (niezależną od prądu), co jest typowe dla idealnego rezystora i przybliżeniem dla wielu elementów w elektronice.
Najczęściej myli się kolejność dzielenia (I/U zamiast U/I), miesza liczby z różnych wierszy tabeli (np. 20 V z 2 A) albo wybiera odpowiedź "na oko" bez obliczeń. Warto też pilnować jednostek: U w V, I w A, wynik w Ω.
Nie musi, ale wnioskujemy, że w pokazanym zakresie pracy zachowuje się jak element omowy o rezystancji 5 Ω. W realnych urządzeniach rezystancja może zależeć od temperatury, częstotliwości lub nieliniowości, ale tabela z równymi proporcjami U do I sugeruje model rezystancyjny.
Użyj prostych podziałów: 10/2 to 5, 20/4 to też 5, a 30/6 również daje 5. Jeśli w każdym wierszu dzielenie wychodzi tak samo, masz wysoką pewność poprawności. To szybka metoda kontroli, bardzo przydatna w testach jednokrotnego wyboru.
Podczas uruchamiania i diagnostyki układów: np. gdy nie masz pewności co do wartości elementu, mierzysz prąd i napięcie i liczysz R. Stosuje się to też przy sprawdzaniu połączeń, wykrywaniu zwarć/przerw oraz ocenie, czy element nie zmienił parametrów po przegrzaniu.
Bo dla każdej pary (U, I) z tabeli iloraz U/I wynosi 5 Ω. Gdyby rezystancja była 10 Ω, to przy 2 A napięcie powinno wynosić 20 V, a nie 10 V. Analogicznie, 15 Ω i 20 Ω wymagałyby odpowiednio większych napięć dla tych samych prądów.
Poza R = U/I często używa się przekształceń: U = I·R oraz I = U/R. Często łączy się to z mocą: P = U·I oraz po podstawieniu: P = I²·R i P = U²/R. Klucz to dobór właściwego wzoru do danych.
info

Statystycznie 70% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnio łatwe

Źródła:

  • Wikipedia (pl): "Prawo Ohma" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (pl): "Rezystancja elektryczna" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Rezystancja_elektryczna (dostęp: 2026-03-01)
  • Khan Academy (pl): "Prawo Ohma (U=IR)" – https://pl.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/what-is-ohms-law (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki do podstaw elektrotechniki/elektroniki: dział "Prawo Ohma i obwody prądu stałego"
  • Karty wzorów do elektrotechniki (zestawienie U, I, R, P)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: pomiar U-I rezystora i sporządzanie wykresu

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego