W pokazanym obwodzie elementy są połączone szeregowo, więc przez każdy z nich płynie ten sam prąd. Amperomierz wskazuje 0,3 A, zatem taki prąd płynie zarówno przez rezystor 10 Ω, jak i przez żarówkę.
Najpierw liczymy spadek napięcia na znanym rezystorze z prawa Ohma:
U = I × R
UR = 0,3 A × 10 Ω = 3 V.
Następnie wykorzystujemy II prawo Kirchhoffa (bilans napięć w oczku): napięcie źródła jest równe sumie spadków napięć na elementach w szeregu. Skoro źródło ma 12 V, a na rezystorze odkłada się 3 V, to na żarówce musi pozostać reszta:
Uż = Uź − UR = 12 V − 3 V = 9 V.
Dlatego odpowiedź "9,0 V" jest poprawna.
Dlaczego pozostałe wartości są błędne?
- "3,0 V" to spadek napięcia na rezystorze 10 Ω, a nie na żarówce — to typowa pomyłka wynikająca z zatrzymania się na pierwszym obliczeniu.
- "3,6 V" mogłoby wynikać z błędnego podstawienia prądu (np. 0,36 A) albo z pomylenia danych z rysunku; nie zgadza się z relacją UR=0,3×10.
- "1,2 V" zwykle jest skutkiem błędu jednostek lub "dzielenia" 12 V w sposób nieuzasadniony fizycznie; w szeregu napięcie nie dzieli się równo, tylko zgodnie ze spadkami na elementach.
Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach z jednym źródłem i elementami szeregowymi najpierw policz spadki na elementach o znanej rezystancji, a potem zastosuj bilans napięć. Rezystancja żarówki nie jest tu potrzebna, bo napięcie na niej wynika z różnicy.
