KWALIFIKACJA MEC3 - TEST WIEDZY NR 1

PYTANIE NR 9.
Załóż, że masz obwód z trzema rezystorami połączonymi równolegle. Każdy z nich ma oporność równą 2Ω. Oblicz oporność całkowitą obwodu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla połączenia równoległego sumuje się odwrotności oporów:
1/R = 1/2 + 1/2 + 1/2 = 3/2.
Stąd R = 2/3 Ω ≈ 0,67 Ω.
Wynik musi być mniejszy niż 2 Ω, bo dołożenie gałęzi równoległej zmniejsza opór zastępczy.

Pełne wyjaśnienie:

W połączeniu równoległym wszystkie rezystory są podłączone do tych samych dwóch węzłów, więc mają to samo napięcie. Prądy w gałęziach sumują się, dlatego wygodnie opisuje się taki układ przez sumę przewodności, czyli odwrotności rezystancji.

Stosujemy wzór:

1/Rz = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

W zadaniu R1 = R2 = R3 = 2 Ω, więc:

1/Rz = 1/2 + 1/2 + 1/2 = 3/2

Teraz trzeba wykonać krok, o którym często się zapomina: odwrócić wynik:

Rz = 2/3 Ω ≈ 0,666… Ω ≈ 0,67 Ω

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 2 Ω – taki wynik oznaczałby, że dołożenie dwóch dodatkowych gałęzi nic nie zmieniło. W równoległym opór zastępczy zawsze jest mniejszy od najmniejszego oporu gałęzi.
  • 6 Ω – to typowy błąd wynikający z użycia reguły dla połączenia szeregowego (sumowania oporów). Połączenie szeregowe zwiększa opór, a równoległe go zmniejsza.
  • 1 Ω – to wynik dla dwóch rezystorów 2 Ω połączonych równolegle. Przy trzech takich samych rezystorach opór musi być jeszcze mniejszy (dokładnie 2/3 Ω).

Wskazówka egzaminacyjna: zanim policzysz, zrób test sensowności. Jeśli układ jest równoległy i wszystkie opory są dodatnie, wynik nie może wyjść większy niż 2 Ω.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W połączeniu równoległym dodaje się odwrotności rezystancji: 1/Rz = 1/R1 + 1/R2 + ... Potem wynik trzeba odwrócić, aby otrzymać Rz. To częsty krok, o którym uczniowie zapominają w zadaniach egzaminacyjnych.
Dodanie gałęzi równoległej tworzy dodatkową drogę przepływu prądu, więc całkowita przewodność rośnie. Skoro przewodność rośnie, to rezystancja zastępcza (jej odwrotność) maleje. Dlatego Rz zawsze jest mniejszy od najmniejszego oporu gałęzi.
Przewodność to wielkość odwrotna do oporu: G = 1/R. W połączeniach równoległych przewodności się sumują: Gz = G1 + G2 + ... Dopiero na końcu wraca się do oporu: Rz = 1/Gz. To często upraszcza rachunki.
Dla n jednakowych rezystorów R połączonych równolegle obowiązuje skrót: Rz = R/n. Wynika to bezpośrednio z 1/Rz = n·(1/R). Dla trzech rezystorów 2 Ω otrzymuje się Rz = 2/3 Ω, czyli około 0,67 Ω.
Nie. 1 Ω to rezultat dla dwóch rezystorów 2 Ω połączonych równolegle. Przy trzech gałęziach opór zastępczy musi być jeszcze mniejszy, bo rośnie przewodność układu. Poprawny wynik to 2/3 Ω ≈ 0,67 Ω.
Najczęściej: (1) użycie sumowania oporów jak dla szeregu, (2) policzenie 1/Rz i zapomnienie o odwróceniu, (3) błędne dodawanie ułamków, (4) brak kontroli sensowności wyniku (dla równoległego Rz musi być mniejsze od najmniejszej rezystancji).
Zastosuj regułę kontrolną: w połączeniu równoległym Rz jest mniejsze od najmniejszego rezystora. Jeśli masz trzy gałęzie po 2 Ω, to wynik musi być poniżej 2 Ω. Gdy wychodzi 2 Ω lub więcej, prawie na pewno użyto złego wzoru.
W szeregu opory się dodaje: 2 Ω + 2 Ω + 2 Ω = 6 Ω, bo prąd płynie jedną drogą i każdy rezystor "dokłada" spadek napięcia. W równoległym prąd rozdziela się na gałęzie, więc opór zastępczy maleje, a nie rośnie.
Przy montażu i obsłudze maszyn spotyka się równoległe gałęzie odbiorników (np. elementy sterowania, sygnalizacja). Umiejętność policzenia oporu zastępczego pomaga ocenić obciążenie źródła zasilania i przewidzieć, czy po dołożeniu kolejnej gałęzi nie wzrośnie nadmiernie prąd.
Wynik dokładny to 2/3 Ω. W zadaniach testowych zwykle podaje się przybliżenie dziesiętne: 0,666… Ω. Zaokrąglenie do dwóch miejsc po przecinku daje 0,67 Ω. Warto zachować spójny zapis jednostek i nie mieszać przecinka z kropką w liczbach.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 69% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Dla połączenia równoległego sumuje się odwrotności oporów: 1/R = 1/2 + 1/2 + 1/2 = 3/2."

Źródła:

  • Allan R. Hambley, "Electrical Engineering: Principles and Applications", rozdział o obwodach rezystancyjnych DC (series/parallel resistance) – wydania różne.
  • Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku, "Fundamentals of Electric Circuits", rozdział o elementach rezystancyjnych i połączeniach szeregowych/równoległych – wydania różne.

Materiały:

  • Podręczniki do podstaw elektrotechniki (dział: obwody prądu stałego, rezystory, połączenia szeregowe i równoległe)
  • Zbiory zadań z elektrotechniki: obliczenia oporu zastępczego
  • Materiały dydaktyczne szkół branżowych/technicznych z tematu "prawa Ohma i Kirchhoffa"

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego