KWALIFIKACJA ELE11 - TEST WIEDZY NR 2

PYTANIE NR 2.
Załóżmy, że masz obwód trójfazowy z prądem sinusoidalnym. W jednej z faz napięcie wynosi 230V, a prąd 10A. Oblicz moc czynną w tej fazie.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc czynna w jednej fazie w obwodzie AC opisuje zależność P = U · I · cosφ. Jeśli w zadaniu nie podano cosφ i przyjmuje się obciążenie rezystancyjne (cosφ=1), wtedy P = 230 V · 10 A = 2300 W. Pozostałe wartości wynikają z błędnego przeliczenia lub innego, nieuzasadnionego założenia.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodach prądu przemiennego (sinusoidalnego) rozróżnia się trzy moce: pozorną S, czynną P i bierną Q. Dla jednej fazy (w wartościach skutecznych) obowiązują zależności:

  • S = U · I [VA] – moc pozorna, "iloczyn" napięcia i prądu bez uwzględnienia przesunięcia fazowego.
  • P = U · I · cosφ [W] – moc czynna, czyli ta, która zamienia się na pracę/użyteczne ciepło w odbiorniku.
  • Q = U · I · sinφ [var] – moc bierna związana z energią wymienianą w polach magnetycznych/elektrycznych.

W treści podano napięcie 230 V i prąd 10 A w jednej fazie. Aby policzyć moc czynną potrzebny jest jeszcze współczynnik mocy cosφ. W wielu zadaniach egzaminacyjnych, gdy cosφ nie jest podany, przyjmuje się najprostszy przypadek: odbiornik rezystancyjny, czyli cosφ = 1. Wtedy moc czynna jest równa mocy pozornej i obliczenie sprowadza się do:

P = 230 · 10 = 2300 W.

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?

  • Odpowiedź "4600W" sugeruje podwojenie wyniku (np. pomylenie danych, użycie 2 faz lub błędne przeliczenie), ale w zadaniu mowa o jednej fazie z konkretnymi wartościami U i I.
  • Odpowiedź "1150W" odpowiadałaby sytuacji, w której przyjęto cosφ = 0,5 (bo 230·10·0,5=1150), jednak taki współczynnik nie wynika z treści i nie został podany.
  • Odpowiedź "3450W" odpowiadałaby przypadkowemu przyjęciu cosφ = 1,5 (co jest fizycznie niemożliwe dla cosφ) albo innemu błędnemu mnożnikowi.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli pytanie dotyczy mocy czynnej w AC, zawsze sprawdź, czy podano cosφ. Jeśli nie – w zadaniach szkolnych często zakłada się cosφ=1 (odbiornik rezystancyjny), ale warto to świadomie rozpoznać.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moc czynna to część mocy, która wykonuje pracę lub zamienia się w ciepło w odbiorniku. W sinusoidalnym AC dla jednej fazy liczy się ją jako P = U · I · cosφ, gdzie cosφ opisuje przesunięcie fazowe między napięciem i prądem.
Użyj wzoru P = U · I · cosφ. Gdy cosφ jest podany, podstawiasz wszystkie trzy wartości. Jeśli nie jest podany, w prostych zadaniach często przyjmuje się obciążenie rezystancyjne, czyli cosφ = 1, i wtedy P = U · I.
Bo w AC prąd może być przesunięty w fazie względem napięcia (np. przy silnikach i transformatorach). Iloczyn U · I daje wtedy moc pozorną S [VA], a nie czynną P [W]. Moc czynna jest mniejsza i zależy od cosφ (współczynnika mocy).
W praktyce 230 V to typowa wartość skuteczna napięcia fazowego w sieci niskiego napięcia. Jednak samo podanie 230 V nie przesądza o układzie połączeń. W zadaniach egzaminacyjnych 230 V w fazie najczęściej oznacza napięcie faza–neutralny w układzie 3f.
Współczynnik mocy cosφ mówi, jaka część mocy pozornej zamienia się na moc czynną. Niski cosφ oznacza większe prądy dla tej samej mocy czynnej, większe straty i możliwe problemy z obciążeniem sieci. Dlatego w energetyce stosuje się kompensację mocy biernej.
Moc pozorna S to U · I wyrażone w VA. Moc czynna P to S pomnożone przez cosφ i jest wyrażona w W. Gdy cosφ=1 (czysto rezystancyjnie), P=S. Gdy cosφ<1, P jest mniejsza niż S.
Typowe pomyłki to: użycie wzoru trójfazowego (np. z √3) do obliczeń dla jednej fazy, mylenie mocy czynnej z pozorną, oraz automatyczne przyjęcie cosφ=1 bez sprawdzenia treści. Warto zawsze ustalić, czy liczysz dla fazy czy dla całego układu.
Najczęściej wtedy, gdy zadanie wprost mówi o obciążeniu rezystancyjnym (np. grzałka) albo nie podaje cosφ i jest to proste ćwiczenie rachunkowe. W realnych instalacjach wiele odbiorników (silniki, dławiki) ma cosφ<1, więc bez danych nie da się policzyć P jednoznacznie.
Szukaj w treści sformułowań typu "w tej fazie", "w jednej fazie" (liczysz jednofazowo) albo "moc całkowita układu" (wtedy zwykle sumujesz fazy lub używasz wzoru trójfazowego). W tym zadaniu wskazano wyraźnie jedną fazę.
Ćwicz rozróżnianie P, Q i S oraz dobór właściwego wzoru: jednofazowego i trójfazowego. Rób zadania, w których raz podany jest cosφ, a raz nie. Naucz się też interpretować jednostki (W, var, VA) i sprawdzać, czy obliczasz moc fazy czy całego układu.
info

Około 61% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Moc czynna w jednej fazie w obwodzie AC opisuje zależność P = U · I · cosφ."

Źródła:

  • Wikipedia: AC power (zależności P, Q, S oraz rola cosφ) https://en.wikipedia.org/wiki/AC_power - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia: Electric power (podstawowe definicje mocy i jednostek) https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_power - dostęp 2026-03-01
  • All About Circuits: Power in AC Circuits (omówienie mocy czynnej i współczynnika mocy) https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-11/power-ac-circuits/ - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki do elektrotechniki: obwody prądu przemiennego i moc w AC
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji związanych z eksploatacją instalacji elektrycznych
  • Karty katalogowe odbiorników (parametry: P, S, cosφ) i przykłady obliczeń

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego