Układ składa się z dwóch odbiorników połączonych szeregowo. Kluczowa własność takiego połączenia jest następująca: natężenie prądu jest jednakowe w każdym elemencie szeregowym. Skoro w zadaniu podano, że przez układ płynie prąd I=2 A, to ten sam prąd 2 A płynie zarówno przez pierwszy odbiornik (4 Ω), jak i przez drugi odbiornik (6 Ω).
Pytanie dotyczy napięcia na drugim odbiorniku, czyli spadku napięcia na rezystancji R2=6 Ω. Stosujemy prawo Ohma dla danego elementu:
U2 = I · R2
Podstawienie danych:
U2 = 2 A · 6 Ω = 12 V
Dlatego poprawna odpowiedź to 12 V.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- 8 V – to wynik obliczenia napięcia na pierwszym odbiorniku: U1=2 A·4 Ω=8 V. To częsty błąd polegający na odczytaniu złej rezystancji.
- 16 V – może wynikać z dodania 4 Ω i 6 Ω (Rz=10 Ω) i pomyłkowego przeliczenia (np. 2·8 zamiast 2·10) albo z błędnej arytmetyki. Jeśli ktoś liczył napięcie całkowite, to powinno wyjść 20 V, nie 16 V.
- 20 V – to napięcie całego układu: Ucałk=I·(R1+R2)=2 A·(4 Ω+6 Ω)=2·10=20 V. Odpowiedź jest sensowna fizycznie, ale nie odpowiada na pytanie o napięcie na drugim odbiorniku.
Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach o "napięcie na elemencie" najpierw ustal, czy znasz prąd w tym elemencie (szeregowo: taki sam; równolegle: zwykle takie samo napięcie), a dopiero potem dobieraj właściwy wzór.
