W obwodzie rezystorowym całkowita moc wydzielona na rezystorach to suma mocy cieplnych traconych na wszystkich elementach rezystancyjnych. W stanie ustalonym prądu stałego spełniona jest zasada bilansu mocy: moc pobrana ze źródła jest równa sumie mocy wydzielonych na odbiornikach (tu: rezystorach).
Typowa procedura rozwiązania wygląda następująco:
- Krok 1: Odczytaj ze schematu wartości rezystancji oraz parametry źródła (napięcie/prąd) i sposób połączeń (szeregowo/równolegle, ewentualnie mostek).
- Krok 2: Wyznacz prądy i napięcia w obwodzie. Najczęściej robi się to przez obliczenie rezystancji zastępczej i prądu całkowitego, a potem rozdział prądów/napięć w gałęziach. Gdy nie da się prosto zredukować układu, stosuje się prawa Kirchhoffa (metoda węzłowa/oczkowa).
- Krok 3: Policz moc na każdym rezystorze jednym ze wzorów: P=U·I, P=I2·R lub P=U2/R, pamiętając, że we wzorze podstawia się napięcie na danym rezystorze albo prąd przez ten rezystor, a nie automatycznie wartości źródła.
- Krok 4: Zsumuj moce wszystkich rezystorów. Otrzymujesz moc całkowitą wydzieloną w układzie.
Odpowiedź "28,0 W" jest poprawna, jeśli wynika z prawidłowo wyznaczonych prądów/napięć na elementach i zsumowania mocy cząstkowych.
Dlaczego pozostałe wartości są błędne w typowych sytuacjach? Wynik "14,0 W" często pojawia się, gdy ktoś policzy tylko część gałęzi lub zapomni o jednym rezystorze. Wartość "1,8 W" bywa skutkiem pomylenia jednostek (mA z A) albo użycia niewłaściwego napięcia w obliczeniu P=U2/R. Natomiast "56,0 W" może wynikać z podwojenia prądu lub błędnego uznania połączenia za równoległe zamiast szeregowego (lub odwrotnie), co drastycznie zmienia rezystancję zastępczą.
Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniach wykonaj szybki "test sensowności" — sprawdź, czy moc całkowita ma realistyczny rząd wielkości w stosunku do napięcia zasilania i rezystancji zastępczej.
