KWALIFIKACJA ELM6 - TEST WIEDZY NR 3

PYTANIE NR 19.
Rozważ obwód RL, w którym rezystancja (R) wynosi 6 Ohm, a indukcyjność (L) wynosi 3 H. Oblicz reaktancję indukcyjną dla częstotliwości 50 Hz.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Reaktancję indukcyjną liczysz ze wzoru XL=2πfL. Dla f=50 Hz i L=3 H: XL=2π·50·3=300π≈942 Ω. Rezystancja R=6 Ω nie wpływa na samą wartość reaktancji cewki (jest potrzebna dopiero do impedancji obwodu).

Pełne wyjaśnienie:

Reaktancja indukcyjna cewki opisuje "opór" stawiany prądowi przemiennemu wynikający z indukcyjności. Dla przebiegów sinusoidalnych w stanie ustalonym zależy wyłącznie od częstotliwości i indukcyjności, a nie od rezystancji w obwodzie.

Stosujemy wzór:

XL = 2π f L

  • f – częstotliwość w hercach (Hz),
  • L – indukcyjność w henrach (H),
  • XL – reaktancja w omach (Ω).

Podstawienie danych: f = 50 Hz, L = 3 H.

XL = 2π · 50 · 3 = 2π · 150 = 300π Ω

Przybliżenie liczbowe: π ≈ 3,1416, więc:

XL ≈ 300 · 3,1416 = 942,48 Ω, czyli po zaokrągleniu ≈ 942 Ω.

Dlaczego pozostałe wartości są błędne?

  • 500 Ω – typowy wynik po przypadkowym zaokrągleniu lub niepoprawnym podstawieniu częstotliwości/indukcyjności; nie zgadza się ze skalą wynikającą z mnożenia 2π·50·3.
  • 300 Ω – często pojawia się, gdy ktoś policzy tylko f·L (50·3=150) i pominie czynnik 2π, albo wykona inne skróty rachunkowe.
  • 150 Ω – odpowiada samemu iloczynowi 50·3 bez dodatkowych czynników; to klasyczny błąd "ucięcia" wzoru.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu o XL podano także R, potraktuj to jako element kontekstu (obwód RL). Do samego XL używasz tylko f i L; R będzie potrzebne dopiero, gdy pytanie dotyczy impedancji Z lub kąta przesunięcia fazowego.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Reaktancja indukcyjna to część "oporu" dla prądu przemiennego wynikająca z indukcyjności cewki. Opisuje, jak mocno cewka ogranicza prąd AC w zależności od częstotliwości. W obwodzie RL wpływa na prąd i przesunięcie fazowe, ale nie jest tym samym co rezystancja.
Użyj wzoru XL=2πfL, gdzie f podajesz w Hz, a L w H. Następnie wykonaj mnożenie i (zwykle) przybliż π≈3,14. Wynik otrzymasz w omach (Ω). Warto policzyć najpierw f·L, a dopiero potem pomnożyć przez 2π.
Rezystancja R bywa podana, bo zadanie dotyczy obwodu RL i w innych wariantach pytań jest potrzebna do obliczenia impedancji całkowitej Z, prądu, mocy lub kąta fazowego. Do samej reaktancji cewki XL R nie jest potrzebna, więc nie należy jej podstawiać do wzoru.
Indukcyjność L ma jednostkę henr (H), częstotliwość f ma jednostkę herc (Hz), a reaktancja indukcyjna XL ma jednostkę om (Ω). Pilnuj, aby nie mieszać Hz z rad/s; we wzorze XL=2πfL czynnik 2π uwzględnia przejście na wielkość kątową.
Reaktancja indukcyjna rośnie liniowo wraz z częstotliwością: gdy f się zwiększa, XL również rośnie, bo XL=2πfL. Oznacza to, że cewka "bardziej blokuje" prąd przemienny przy wyższych częstotliwościach, co jest ważne np. w filtrach i dławikach.
Najczęstsze błędy to: pominięcie czynnika 2π, podstawienie R zamiast L, nieuważne rachunki z π oraz złe jednostki (np. wpisanie częstotliwości w kHz bez przeliczenia na Hz). Pomaga schemat: najpierw policz f·L, potem pomnóż przez 2π, a na końcu zaokrąglij.
Impedancja Z to "całkowity opór" dla prądu przemiennego i uwzględnia zarówno część czynną (rezystancję R), jak i bierną (reaktancję XL). Reaktancja dotyczy tylko elementu biernego. W obwodzie RL Z zależy od obu składowych, a XL zależy tylko od f i L.
Obwody RL występują m.in. w uzwojeniach silników, cewkach przekaźników, stycznikach, dławikach i filtrach. W mechatronice wiedza o RL pomaga przewidywać prądy rozruchowe, opóźnienia narastania prądu, a w AC także wpływ częstotliwości na obciążenie i nagrzewanie elementów.
Bo XL jest proporcjonalne do f i L, a dodatkowo zawiera czynnik 2π. Przy 50 Hz i 3 H otrzymujesz XL=2π·50·3=300π, czyli prawie 1000 Ω. To pokazuje, że nawet "umiarkowana" indukcyjność przy sieciowej częstotliwości może dawać dużą reaktancję.
Zrób oszacowanie: 2π≈6,28. Policz f·L: 50·3=150. Następnie 150·6,28≈942. Jeśli wyjdzie Ci liczba rzędu 150 lub 300, prawdopodobnie pominąłeś 2π. Jeśli wyjdzie kilka omów, to zwykle oznacza błąd jednostek lub wstawienie złych danych.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 56% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Reaktancję indukcyjną liczysz ze wzoru XL=2πfL."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Reaktancja" – opis pojęcia i zależności dla elementów biernych, https://pl.wikipedia.org/wiki/Reaktancja (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): "Indukcyjność" – definicja wielkości i jednostki, https://pl.wikipedia.org/wiki/Indukcyjno%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-03-02)
  • All About Circuits: "Inductive Reactance" – wzór X_L=2πfL i omówienie zależności od częstotliwości, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-3/inductive-reactance/ (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Notatki z elektrotechniki: obwody prądu przemiennego (RL, RC, RLC)
  • Karta wzorów: impedancja, reaktancja, zależności fazowe
  • Ćwiczenia rachunkowe z użyciem X_L i X_C dla różnych f oraz wartości L/C

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego