W zadaniu chodzi o dobranie rezystancji elementu, który w prostym obwodzie prądu stałego ograniczy natężenie prądu do wymaganej wartości. Podstawowym narzędziem jest prawo Ohma, które łączy napięcie, natężenie i rezystancję zależnością:
U = I · R
Jeżeli znamy napięcie zasilania U oraz prąd, jaki chcemy uzyskać I, to przekształcamy wzór do postaci na rezystancję:
R = U / I
Podstawiamy dane z treści:
Obliczenie:
R = 12 V / 3 A = 4 Ω
Odpowiedź "4Ω" jest poprawna, bo dokładnie spełnia warunek: przy 12 V daje prąd 3 A (w modelu idealnym).
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?
- "3Ω" dałoby większy prąd: I = 12/3 = 4 A. To przekracza wymagane 3 A.
- "8Ω" dałoby mniejszy prąd: I = 12/8 = 1,5 A. Urządzenie nie otrzyma wymaganego natężenia.
- "9Ω" również dałoby mniejszy prąd: I = 12/9 ≈ 1,33 A.
Wskazówka praktyczna: w realnych układach prąd może się różnić z powodu rezystancji wewnętrznej źródła, zmian temperatury rezystora i charakteru odbiornika. Na egzaminie, jeśli nie podano dodatkowych parametrów, przyjmuje się idealne prawo Ohma dla podanych wartości.
