KWALIFIKACJA ELE10 - TEST WIEDZY NR 2

PYTANIE NR 3.
W obwodzie równoległym, składającym się z dwóch rezystorów o wartościach R1 = 10 Ω i R2 = 20 Ω, podłączonym do źródła napięcia o wartości U = 5V, oblicz prąd płynący przez każdy z rezystorów. Wybierz poprawne wartości prądów I1 i I2.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W połączeniu równoległym na każdym rezystorze panuje to samo napięcie U = 5 V.
Stosujemy prawo Ohma: I = U/R.
Dla R1 = 10 Ω: I1 = 5/10 = 0,5 A.
Dla R2 = 20 Ω: I2 = 5/20 = 0,25 A.
Mniejszy opór oznacza większy prąd gałęziowy.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodzie równoległym każda gałąź jest podłączona bezpośrednio do źródła, więc napięcie na każdym rezystorze jest takie samo i wynosi U = 5 V. To kluczowa własność, która odróżnia układ równoległy od szeregowego (tam wspólny jest prąd).

Do wyznaczenia prądu w danej gałęzi stosujemy prawo Ohma:

I = U/R

Obliczenia dla gałęzi z rezystorem 10 Ω:

  • I1 = 5 V / 10 Ω = 0,5 A

Obliczenia dla gałęzi z rezystorem 20 Ω:

  • I2 = 5 V / 20 Ω = 0,25 A

Otrzymujemy więc, że prąd w gałęzi z mniejszym oporem jest większy. To wynika z odwrotnej proporcjonalności prądu do rezystancji przy stałym napięciu.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "I1 = 0,25 A, I2 = 0,5 A" odwraca wyniki, jakby większa rezystancja powodowała większy prąd. To typowy skutek pomylenia zależności w prawie Ohma.
  • "I1 = 0,5 A, I2 = 0,5 A" sugeruje, że oba opory pobierają taki sam prąd, co byłoby możliwe tylko przy jednakowych rezystancjach (albo przy innym napięciu na gałęziach, co nie zachodzi w równoległym).
  • "I1 = 0,25 A, I2 = 0,25 A" również zakłada równe prądy i dodatkowo nie spełnia I = U/R dla R1 = 10 Ω.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach z obwodów równoległych najpierw zapisz: "U1 = U2 = U", a dopiero potem licz prądy gałęziowe. To zmniejsza ryzyko automatycznego zastosowania reguł dla połączenia szeregowego.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W połączeniu równoległym napięcie na każdej gałęzi jest takie samo jak napięcie źródła. Oznacza to, że dla dwóch rezystorów połączonych równolegle przy U = 5 V mamy U1 = 5 V i U2 = 5 V, niezależnie od ich rezystancji.
Stosuje się prawo Ohma: I = U/R. Podstawiasz napięcie na danej gałęzi (w równoległym równe napięciu źródła) oraz wartość rezystora. Wynik otrzymujesz w amperach, jeśli U jest w woltach, a R w omach.
Bo prąd zależy od rezystancji gałęzi zgodnie z I = U/R. Skoro napięcie na gałęziach jest takie samo, to gałąź o mniejszym oporze pobiera większy prąd, a gałąź o większym oporze pobiera mniejszy prąd.
Najczęściej myli się własności połączeń: w szeregowym jest wspólny prąd, a w równoległym wspólne napięcie. Skutek to liczenie prądu tak, jakby musiał być identyczny w każdej gałęzi, co prowadzi do odpowiedzi z równymi wartościami.
Możesz użyć logiki zależności: przy stałym napięciu większy opór oznacza mniejszy prąd. Jeśli R2 jest większe niż R1, to I2 musi być mniejsze niż I1. To szybki test sensowności odpowiedzi przed zaznaczeniem.
Nie jest to konieczne. Wystarczy, że wiesz, iż na każdej gałęzi jest to samo napięcie U, i liczysz I1 = U/R1 oraz I2 = U/R2. Rezystancja zastępcza przydaje się bardziej do obliczania prądu całkowitego źródła.
W obwodzie równoległym prąd źródła jest sumą prądów gałęziowych: It = I1 + I2 + .... Gdy policzysz prądy w gałęziach z prawa Ohma, dodajesz je i otrzymujesz obciążenie źródła w amperach.
Bardzo często w instalacjach energetycznych i elektrycznych budynków: większość odbiorników jest zasilana równolegle, aby każdy miał właściwe napięcie znamionowe. Prądy zależą wtedy od mocy/rezystancji poszczególnych odbiorników.
Najbezpieczniej trzymać się układu SI: napięcie w woltach (V), rezystancja w omach (Ω), prąd w amperach (A). Wtedy wzór I = U/R działa bez dodatkowych przeliczeń. Uwaga na mA i kΩ, bo wymagają zamiany.
Tak, bo prąd w gałęzi zależy od wartości rezystora w tej gałęzi: I = U/R. Jeśli przypiszesz inną rezystancję do gałęzi 1 lub 2, to zmienią się odpowiednio I1 i I2. Napięcie na obu pozostaje jednak takie samo.
info

Około 81% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnio łatwe

Źródła:

  • Floyd Thomas L., "Electronics Fundamentals: Circuits, Devices & Applications", rozdział o prawie Ohma i obwodach rezystancyjnych (DC)
  • Alexander Charles K., Sadiku Matthew N.O., "Fundamentals of Electric Circuits", część: Resistive Circuits / Ohm’s Law / Series and Parallel Circuits
  • Halliday David, Resnick Robert, Walker Jearl, "Podstawy fizyki", dział: prąd elektryczny i prawo Ohma (obwody prądu stałego)

Materiały:

  • Podręcznik do podstaw elektrotechniki (działy: prawo Ohma, obwody prądu stałego)
  • Zbiór zadań z elektrotechniki: obwody szeregowe i równoległe
  • Karty wzorów i jednostek SI dla elektrotechniki

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego