KWALIFIKACJA MOT2 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 20.
Wskaż przybliżoną wartość rezystancji żarnika żarówki typu P21W o parametrach 12 V / 21 W, pracującej w obwodzie prądu stałego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rezystancję żarnika w stanie pracy wyznaczamy z zależności mocy w DC: P=U²/R, więc R=U²/P. Dla 12 V i 21 W: 12²/21 = 144/21 ≈ 6,86 Ω. Pozostałe odpowiedzi wynikają z błędnego wzoru lub mylenia rezystancji roboczej z "zimną".

Pełne wyjaśnienie:

Żarówka typu P21W ma parametry znamionowe 12 V / 21 W, czyli przy napięciu 12 V pobiera moc ok. 21 W w obwodzie prądu stałego. Dla takiego odbiornika (w przybliżeniu rezystancyjnego) korzystamy z zależności:

  • P = U·I
  • U = R·I
  • po przekształceniu: P = U²/R, więc R = U²/P

Podstawienie wartości znamionowych:

  • R = 12² / 21 = 144 / 21 = 6,857… Ω ≈ 6,86 Ω.

Można też policzyć dwuetapowo: I = P/U = 21/12 = 1,75 A, a następnie R = U/I = 12/1,75 ≈ 6,86 Ω.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 1,75 Ω – to typowa pomyłka polegająca na przepisaniu obliczonego prądu (1,75 A) jako rezystancji lub na myleniu jednostek.
  • 0,57 Ω – wartość może kojarzyć się z rezystancją żarnika na zimno, która bywa wielokrotnie mniejsza, ale pytanie dotyczy żarówki pracującej (rozgrzany żarnik), więc należy użyć parametrów znamionowych.
  • 36,75 Ω – wynik pojawia się, gdy błędnie zastosuje się wzór R=U/P (12/21), co jest niepoprawne wymiarowo i daje złą wartość.

W diagnostyce samochodowej warto pamiętać, że żarnik wolframowy ma dodatni współczynnik temperaturowy oporu: podczas rozgrzewania opór rośnie, dlatego pomiar omomierzem bez zasilania nie odzwierciedla rezystancji w trakcie świecenia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj zależności mocy dla obciążenia rezystancyjnego: R = U² / P. Dla 12 V i 21 W: 12²/21 = 144/21 ≈ 6,86 Ω. To przybliżona rezystancja żarnika w warunkach znamionowych (podczas świecenia).
Wzór R=U/P jest błędny, bo nie wynika z praw obwodów DC. Poprawnie: P=U·I i U=R·I, więc P=U²/R. Dopiero stąd otrzymujesz R=U²/P. Błędny wzór często daje wynik o złym sensie fizycznym.
P21W to standardowa żarówka jednowłóknowa. Liczba 21 W oznacza moc znamionową przy typowym napięciu instalacji 12 V. Taki typ spotyka się m.in. w światłach STOP lub kierunkowskazach, zależnie od oprawy i pojazdu.
Korzystasz z I = P / U. Dla 21 W i 12 V: 21/12 = 1,75 A. Ten prąd pomaga w diagnostyce: jeśli prąd jest dużo mniejszy, może być spadek napięcia, słaba masa, uszkodzenie żarnika lub sterowania.
Żarnik jest z wolframu, a metale mają dodatni współczynnik temperaturowy oporu: im wyższa temperatura, tym większa rezystancja. Dlatego pomiar omomierzem "na zimno" daje dużo mniejszy opór niż ten wynikający z parametrów 12 V/21 W podczas świecenia.
Zwykle nie. Omomierz mierzy żarnik bez rozgrzania, więc wynik bywa wyraźnie niższy (rzędu ułamków oma do kilku omów, zależnie od żarówki i miernika). Wartość ~6,86 Ω dotyczy przybliżenia w warunkach pracy wynikających z mocy znamionowej.
Najczęstsze pomyłki to: wybór złego wzoru (R=U/P), pomylenie prądu z rezystancją (np. 1,75 jako Ω zamiast A) oraz utożsamienie rezystancji "na zimno" z rezystancją roboczą. Pomaga kontrola jednostek i sprawdzenie sensu wyniku.
Najprościej: oszacuj prąd znamionowy (ok. 1,75 A) i porównaj z pomiarem cęgowym lub szeregowym. Jeśli prąd jest większy, przyczyną bywa zwarcie, zła żarówka o innej mocy lub błąd sterownika. Jeśli mniejszy: spadki napięcia, korozja złączy, masa.
Gdy interesuje Cię obciążenie w warunkach pracy (podczas świecenia) lub gdy pomiar rezystancji jest niewiarygodny przez bardzo małe opory i wpływ temperatury. Obliczenie z U i P daje punkt odniesienia do prądu i mocy w instalacji.
Punktem wyjścia jest prąd żarówki: ok. 1,75 A przy 12 V. Bezpiecznik dobiera się jednak do całego obwodu (liczby żarówek, przewodów, sposobu sterowania i zapasu). Sama żarówka 21 W rzadko determinuje wartość bezpiecznika w pojedynkę.
info

Około 55% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że rezystancję żarnika w stanie pracy wyznaczamy z zależności mocy w DC: P=U²/R, więc R=U²/P.

Materiały:

  • Notatki z elektrotechniki: prawo Ohma oraz zależności P, U, I, R (tabela wzorów i jednostek)
  • Ćwiczenia rachunkowe z obwodów DC (dobór wzoru, kontrola jednostek)
  • Materiały dydaktyczne z diagnostyki instalacji elektrycznej pojazdu (oświetlenie zewnętrzne)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego