KWALIFIKACJA ELM5 - TEST WIEDZY NR 10

PYTANIE NR 8.
Rozważ obwód z poniższą tabelą. Oblicz całkowite napięcie obwodu.
ElementNapięcie (V)
R15
R210
R315
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W obwodzie szeregowym napięcie źródła równa się sumie spadków napięć na elementach (prawo napięć Kirchhoffa).
Skoro na R1, R2 i R3 występują spadki 5 V, 10 V i 15 V, to napięcie całkowite wynosi 5+10+15 = 30 V. Pozostałe odpowiedzi nie spełniają sumy spadków.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano spadki napięć na trzech rezystorach: R1 = 5 V, R2 = 10 V, R3 = 15 V. Dla jednej zamkniętej pętli obowiązuje prawo napięć Kirchhoffa (KVL): suma algebraiczna napięć w oczku jest równa zero. W praktycznej postaci oznacza to, że napięcie źródła zasilania jest równe sumie spadków napięć na elementach połączonych szeregowo w tej pętli.

W połączeniu równoległym napięcie na wszystkich gałęziach jest takie samo. Skoro w tabeli występują różne wartości (5 V, 10 V, 15 V), interpretacja zgodna z podstawami analizy obwodów jest taka, że są to spadki napięć na elementach w szeregu (lub w jednej pętli), które należy zsumować.

Obliczenie:
Ucałk = UR1 + UR2 + UR3
Ucałk = 5 V + 10 V + 15 V = 30 V.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 10 V – odpowiada tylko spadkowi na jednym elemencie (R2), ignoruje pozostałe spadki, więc nie zamyka bilansu napięć w pętli.
  • 20 V – może wynikać z pominięcia jednego z rezystorów lub błędnego założenia, że napięcia "częściowo się nie sumują". W szeregu sumują się wszystkie spadki.
  • 40 V – to wynik zawyżony; nie wynika z danych i nie odpowiada sumie spadków. Taki wynik łamałby KVL dla tej pętli (brak zgodności między energią dostarczoną i rozproszoną).

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w jednej pętli widzisz kilka różnych spadków napięć na kolejnych elementach, sprawdź bilans: ich suma powinna dać napięcie źródła. To szybki test poprawności zarówno obliczeń, jak i pomiarów w praktyce serwisowej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prawo napięć Kirchhoffa (KVL) mówi, że w zamkniętej pętli obwodu suma algebraiczna wszystkich napięć wynosi zero. W praktyce pozwala policzyć napięcie źródła jako sumę spadków napięć na elementach w szeregu oraz sprawdzić, czy pomiary napięć w obwodzie są ze sobą zgodne.
W obwodzie szeregowym napięcie całkowite jest równe sumie spadków napięć na wszystkich elementach w tej samej pętli. Wystarczy dodać wartości z tabeli: U = U1 + U2 + U3 + ... To bezpośrednie zastosowanie KVL do jednego oczka obwodu.
W połączeniu równoległym końce każdego elementu są podłączone do tych samych dwóch węzłów zasilania. To wymusza jednakową różnicę potencjałów na każdej gałęzi, więc napięcie na każdym elemencie jest takie samo jak napięcie źródła (pomijając spadki na przewodach).
Jeżeli elementy są równolegle, każdy z nich ma to samo napięcie, więc w danych pojawiłyby się identyczne wartości. Różne spadki napięć (np. 5 V, 10 V, 15 V) są typowe dla szeregu, gdzie płynie ten sam prąd, a spadek zależy od oporu (U = I·R).
Najczęściej myli się połączenie szeregowe z równoległym (w równoległym napięcia się nie sumują), pomija jeden z elementów z tabeli albo błędnie przyjmuje, że największy spadek to napięcie zasilania. Warto zawsze wykonać kontrolę: czy suma spadków daje sensowny bilans w pętli.
Tylko wtedy, gdy podane wartości są spadkami napięć w tej samej zamkniętej pętli (typowo połączenie szeregowe). Jeśli wartości dotyczą różnych gałęzi równoległych lub różnych oczek, proste sumowanie może być błędne. Na egzaminie zwracaj uwagę, czy opis sugeruje jedną pętlę.
Mierzy woltomierzem spadki napięć na kolejnych elementach (np. rezystorach) i porównuje ich sumę z napięciem zasilacza. Jeśli suma istotnie odbiega od napięcia źródła, może to wskazywać błąd pomiaru, złą masę, przerwę w obwodzie, zły punkt odniesienia lub uszkodzony element.
W szeregu prąd I jest taki sam przez wszystkie rezystory. Z prawa Ohma U = I·R wynika więc, że większy opór powoduje większy spadek napięcia. To tłumaczy, dlaczego w szeregu napięcia na elementach mogą być różne, mimo że prąd jest wspólny dla całego łańcucha.
To typowe w analizie dzielników napięcia, łańcuchów rezystorów polaryzujących tranzystory, układów LED z rezystorem szeregowym oraz podczas diagnostyki ścieżek zasilania. Sumowanie spadków pomaga ocenić, czy zasilanie "gubi się" na konkretnym elemencie.
Sprawdź, co jest stałe: w szeregu stały jest prąd, a napięcia na elementach zwykle się różnią i sumują; w równoległym stałe jest napięcie na gałęziach, a prądy się dzielą. Gdy w danych podano kilka różnych spadków napięć na elementach jednej pętli, to silna wskazówka na połączenie szeregowe.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 68% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Pozostałe odpowiedzi nie spełniają sumy spadków."

Źródła:

  • Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku, "Fundamentals of Electric Circuits", rozdział o prawach Kirchhoffa (KVL), McGraw-Hill (różne wydania)
  • William H. Hayt, Jack E. Kemmerly, Steven M. Durbin, "Engineering Circuit Analysis", sekcja o Kirchhoff’s Voltage Law i obwodach jednookowych, McGraw-Hill (różne wydania)
  • Wikipedia: "Kirchhoff's circuit laws" (sekcja Kirchhoff's voltage law) https://en.wikipedia.org/wiki/Kirchhoff%27s_circuit_laws - accessed 2026-02-26

Materiały:

  • Podręcznik do analizy obwodów: rozdział o prawach Kirchhoffa i obwodach szeregowych
  • Zadania rachunkowe z KVL dla pojedynczej pętli (spadki napięć na rezystorach)
  • Notatki z podstaw elektrotechniki/elektroniki: porównanie połączeń szeregowych i równoległych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego