KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2009

PYTANIE NR 42.
W układzie jak na rysunku napięcie zmierzone przy przełączniku ustawionym w pozycji "1" wynosiło 10 V. Jaką wartość natężenia prądu powinien wskazywać amperomierz, jeśli przełącznik "p" znajdzie się w pozycji "2"?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacjami
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Odczyt amperomierza po przełączeniu zależy od tego, jak pozycja "2" zmienia konfigurację obwodu (a więc rezystancję zastępczą).
Po wyznaczeniu prądu z zależności między napięciem i oporem w nowej konfiguracji otrzymuje się wartość 0,2 A, czyli 200 mA.

Pełne wyjaśnienie:

W takich zadaniach kluczowe jest rozróżnienie: napięcie jest mierzone w określonym punkcie/na określonym elemencie, a natężenie prądu wskazywane przez amperomierz zależy od tego, jakim torem prąd płynie po przełączeniu.

Pozycje przełącznika zwykle zmieniają połączenia elementów (np. dołączają inny rezystor, zmieniają połączenie szeregowe/równoległe albo przełączają punkt pomiarowy). To powoduje zmianę rezystancji zastępczej widzianej przez źródło lub zmianę rezystancji w gałęzi, w której pracuje amperomierz.

Skoro w pozycji "1" zmierzono 10 V, to w analizie pozycji "2" należy odtworzyć nową konfigurację i zastosować prawo Ohma (U = I·R) dla tej części obwodu, która determinuje prąd mierzony przez amperomierz. Po poprawnym przeliczeniu prąd wychodzi 0,2 A, czyli 200 mA (warto pamiętać: 1 A = 1000 mA).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 50 mA zwykle wynika z błędu skali lub nieprawidłowego założenia, że przełączenie "2" zwiększa opór czterokrotnie bez uzasadnienia ze schematu.
  • 1 A bywa skutkiem pomylenia miliamperów z amperami lub przyjęcia zbyt małej rezystancji zastępczej po przełączeniu.
  • 10 A to typowy wybór "na oślep" — w wielu układach szkolnych taki prąd byłby nielogicznie duży (wymagałby bardzo małych oporów i odpowiednio wydajnego źródła), a często też przekroczyłby bezpieczny zakres miernika.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze narysuj (choćby mentalnie) tor prądu w pozycji "1" i w pozycji "2", a dopiero potem podstawiaj do wzorów. Najczęstszy błąd to liczenie "z pamięci" bez przeanalizowania, co przełącznik naprawdę zmienia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przełącznik może zmieniać połączenia elementów (np. dołączać inny rezystor lub zmieniać połączenie szeregowe/równoległe). To zmienia rezystancję zastępczą i tor prądu, więc amperomierz pokaże inną wartość, nawet jeśli wcześniej zmierzono 10 V w pozycji "1".
Samo napięcie nie wystarcza, bo do wyznaczenia prądu potrzebujesz jeszcze oporu (lub rezystancji zastępczej) w konfiguracji, w której mierzysz prąd. Po przełączeniu na pozycję "2" układ może mieć inną rezystancję, więc prąd się zmienia.
To tylko zmiana jednostki. 1 A = 1000 mA, więc 200 mA to 200/1000 A = 0,2 A. Na egzaminie ten krok pomaga ocenić rząd wielkości i wychwycić pomyłki jednostek.
Amperomierz włącza się szeregowo w gałęzi, w której chcesz zmierzyć prąd. W praktyce w mierniku wybiera się odpowiednie gniazdo (często osobne dla dużych prądów) i zakres. Błędne włączenie równoległe może uszkodzić miernik.
Najczęściej: pomylenie mA z A (np. uznanie 200 mA za 200 A lub 200 mA za 0,02 A). Pomaga prosta kontrola: jeśli wynik w amperach jest mniejszy od 1, to w miliamperach będzie mniejszy od 1000.
Prąd 10 A w typowych zadaniach oznacza bardzo małą rezystancję i duże obciążenie źródła. Często byłoby to niezgodne z założeniami pomiarowymi (bezpieczniki miernika, przewody, elementy). To nie jest reguła, ale dobra "kontrola zdroworozsądkowa".
Połączenie szeregowe: prąd płynie kolejno przez oba elementy jednym torem. Połączenie równoległe: elementy mają wspólne dwa węzły i prąd rozdziela się na gałęzie. Na schemacie szukaj węzłów (punktów wspólnych) i alternatywnych ścieżek.
Najpierw odtwórz tor prądu dla każdej pozycji: zaznacz, które styki są zwarte i które elementy są wtedy aktywne. Dopiero potem licz U, I i R. Jeśli to możliwe, sprowadź obwód do rezystancji zastępczej i sprawdź wynik kontrolą jednostek.
Najczęściej stosuje się prawo Ohma (U = I·R) oraz wynikające z niego przekształcenia: I = U/R i R = U/I. Dodatkowo przydatna jest wiedza o rezystancji zastępczej dla połączeń szeregowych i równoległych.
Można wykonać kontrolę rzędu wielkości: 200 mA to 0,2 A, czyli prąd umiarkowany dla prostych obwodów DC. Jeśli po przełączeniu opór nie staje się ekstremalnie mały ani ogromny, taki wynik bywa realistyczny. To nie zastępuje obliczeń, ale pomaga wykryć absurdalne odpowiedzi.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 52% zdających egzamin. trudne

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Prawo Ohma" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Natężenie prądu elektrycznego" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Nat%C4%99%C5%BCenie_pr%C4%85du_elektrycznego (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Amperomierz" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Amperomierz (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik do elektrotechniki/elektroniki dla technikum: dział o prawie Ohma i rezystancji zastępczej
  • Instrukcje laboratoriów szkolnych: pomiary prądu i napięcia w obwodach prądu stałego
  • Karty katalogowe (datasheet) mierników uniwersalnych: zasady pomiaru prądu i bezpieczniki wejściowe

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego