KWALIFIKACJA INF1 - WRZESIEŃ 2015 (test 2)

PYTANIE NR 16.
Wskaż sposób podłączenia akumulatorów, który podczas zasilania awaryjnego zapewni poprawną pracę centrali abonenckiej przez 4 godziny, przy średnim poborze prądu 2 A.
Ilustracja przedstawia tabelę z parametrami akumulatorów, która jest częścią pytania egzaminacyjnego dotyczącego zasilania
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby centrala pracowała 4 h przy średnim poborze 2 A, wymagany ładunek wynosi Q = I·t = 2 A · 4 h = 8 Ah.
Dobierając zestaw akumulatorów z ilustracji trzeba jednocześnie spełnić wymagane napięcie (łączenie szeregowe je podnosi) i wymaganą pojemność/czas podtrzymania (w praktyce zależną od typu i sposobu połączenia).

Pełne wyjaśnienie:

W zasilaniu awaryjnym kluczowe jest przeliczenie, jakiej pojemności (w amperogodzinach) wymaga odbiornik przy zadanym poborze prądu i czasie pracy.

Krok 1: obliczenie wymaganego ładunku
Stosuje się zależność: Q = I · t, gdzie Q to pojemność w Ah, I to prąd w A, a t to czas w godzinach. Dla 2 A i 4 godzin otrzymujemy Q = 2 · 4 = 8 Ah. To minimalna wartość pojemności zestawu (przy założeniu idealnym, bez strat i bez spadków pojemności w niskiej temperaturze czy przy dużym obciążeniu).

Krok 2: zrozumienie połączeń akumulatorów

  • Połączenie szeregowe zwiększa napięcie zestawu (sumuje się napięcia), natomiast pojemność w Ah dla identycznych akumulatorów pozostaje zasadniczo taka jak pojedynczego akumulatora.
  • Połączenie równoległe zwiększa pojemność w Ah (sumuje się pojemności), natomiast napięcie pozostaje jak dla jednej sztuki.

Krok 3: dobór rozwiązania z podanych opcji
W praktyce poprawna odpowiedź musi jednocześnie zapewnić:

  • wymagane napięcie zasilania centrali (często realizowane przez łączenie szeregowe odpowiedniej liczby akumulatorów),
  • wymaganą pojemność co najmniej 8 Ah (osiąganą przez dobór odpowiedniej pojemności pojedynczego akumulatora i/lub przez połączenia równoległe),
  • zgodność typu/parametrów akumulatorów w łańcuchach (mieszanie różnych pojemności/stanów naładowania jest błędem eksploatacyjnym).

Odpowiedź "Połączyć szeregowo 4 akumulatory nr 4" jest poprawna w kontekście parametrów akumulatora "nr 4" przedstawionych w ilustracji (zapewnia wymagane napięcie oraz spełnia warunek czasu pracy wynikający z pojemności). Pozostałe propozycje odpadają, gdy nie spełniają jednocześnie warunku napięcia (przy połączeniu równoległym) albo nie zapewniają wymaganego czasu pracy przy uwzględnieniu pojemności danego typu akumulatora wskazanego numerem.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw policz Ah (I·t), potem sprawdź napięcie zestawu (szeregowo), a dopiero na końcu porównaj z opcjami odpowiedzi.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj zależności Q = I · t, gdzie Q jest w Ah, I w A, a t w godzinach. Przykład: 2 A przez 4 h daje Q = 8 Ah. Potem porównaj tę wartość z pojemnością zestawu akumulatorów po uwzględnieniu sposobu połączenia.
W szeregu napięcia poszczególnych akumulatorów się sumują, bo prąd płynie przez każdy z nich kolejno. Pojemność w Ah dla identycznych akumulatorów pozostaje jak dla jednej sztuki, ponieważ ten sam prąd obciąża każdy element łańcucha.
Równoległe połączenie zwiększa Ah, więc może wydłużać czas pracy, ale nie podnosi napięcia. Jeśli urządzenie wymaga wyższego napięcia (np. 48 V), samo równoległe łączenie akumulatorów 12 V nie spełni warunku napięciowego, mimo dużej pojemności.
Kluczowe są: napięcie znamionowe pojedynczego akumulatora (np. 12 V) oraz pojemność (Ah) akumulatorów oznaczonych nr 1–4. Często potrzebna jest też informacja o napięciu zasilania centrali i dopuszczalnym zakresie napięć.
8 Ah oznacza, że idealnie akumulator może dostarczać prąd 8 A przez 1 godzinę lub 2 A przez 4 godziny. W praktyce czas bywa krótszy z powodu strat, starzenia, temperatury oraz tego, że pojemność zależy od prądu rozładowania.
Urządzenia telekomunikacyjne mają wymagane napięcie pracy (np. 12 V, 24 V, 48 V). Zbyt niskie napięcie uniemożliwi pracę mimo dużej pojemności, a zbyt wysokie może uszkodzić sprzęt. Dlatego konfiguracja (szeregowo/równolegle) musi spełnić oba warunki: V i Ah.
Najczęstsze błędy to: mieszanie akumulatorów o różnej pojemności i stopniu zużycia, nieprawidłowa polaryzacja, brak zabezpieczenia bezpiecznikami na gałęziach, oraz dobór połączenia tylko "pod Ah" bez sprawdzenia wymaganego napięcia dla centrali.
48 V jest często spotykane w systemach telekomunikacyjnych, bo pozwala przesyłać tę samą moc przy mniejszym prądzie niż 12 V, co zmniejsza spadki napięć i przekroje przewodów. Osiąga się je zwykle przez połączenie szeregowe kilku akumulatorów o niższym napięciu.
Na egzaminie często stosuje się uproszczenie Q = I · t, ale w praktyce warto uwzględniać sprawność i straty (zasilacz buforowy, przetwornice, przewody). Realny czas podtrzymania może być krótszy, więc dobiera się zapas pojemności.
Ćwicz: (1) przeliczanie Ah z A i godzin, (2) skutki połączeń szeregowych i równoległych, (3) dobór napięcia do urządzenia, (4) czytanie danych znamionowych z rysunków/kart katalogowych. Pomaga też rozwiązywanie zadań na czas podtrzymania dla różnych poborów prądu.
info

Statystycznie 29% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Źródła:

  • Wikipedia (EN): Ampere hour — https://en.wikipedia.org/wiki/Ampere_hour (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (PL): Połączenie szeregowe — https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_szeregowe (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (PL): Połączenie równoległe — https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_r%C3%B3wnoleg%C5%82e (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Notatki z elektrotechniki: połączenia szeregowe i równoległe źródeł
  • Instrukcje producentów zasilaczy buforowych stosowanych w teletechnice (sekcje o doborze akumulatorów)
  • Materiały dydaktyczne o jednostkach i obliczeniach w obwodach DC (Ah, A, V, W)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego