KWALIFIKACJA ELM2 - STYCZEŃ 2015

PYTANIE NR 33.
Zasilacz impulsowy ma moc maksymalną na wyjściu 60 W i napięcie 12 V. Jaki minimalny zakres prądowy należy ustawić, aby miernik nie uległ zniszczeniu?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oblicz prąd maksymalny: I = P/U = 60 W / 12 V = 5 A.
Aby nie przeciążyć miernika, zakres prądowy wybiera się co najmniej równy spodziewanemu prądowi (zwykle najbliższy wyższy). Z podanych opcji minimalny bezpieczny zakres to 5 A.

Pełne wyjaśnienie:

Zależność między mocą, napięciem i prądem w obwodzie prądu stałego (lub dla wartości skutecznych w prostych przypadkach) opisuje wzór P = U · I. Jeśli znamy moc maksymalną na wyjściu zasilacza oraz jego napięcie wyjściowe, możemy wyznaczyć maksymalny prąd, jaki może popłynąć przy pełnym obciążeniu.

Krok 1: obliczenie prądu

I = P / U = 60 W / 12 V = 5 A.

Oznacza to, że przy obciążeniu powodującym oddawanie 60 W zasilacz może dostarczyć prąd rzędu 5 A. Przy pomiarze prądu multimetrem (włączanym szeregowo w obwód) kluczowe jest dobranie zakresu tak, aby spodziewana wartość nie przekroczyła dopuszczalnego zakresu wejścia prądowego. Przekroczenie zakresu może spowodować zadziałanie bezpiecznika w mierniku, a w skrajnych przypadkach uszkodzenie wejścia pomiarowego.

Dlaczego poprawna odpowiedź: 5 A
To najniższa z podanych wartości, która nie jest mniejsza od obliczonego maksymalnego prądu 5 A. Ustawienie 5 A spełnia warunek "minimalny zakres, aby miernik nie uległ zniszczeniu" w sensie nieprzekraczania zakresu przez prąd maksymalny.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne

  • 1 A – zakres zbyt mały; przy prądzie powyżej 1 A wejście prądowe zostanie przeciążone (typowo przepali się bezpiecznik).
  • 2 A – również zbyt mały; nie obejmuje maksymalnego prądu 5 A.
  • 0,5 A – zdecydowanie zbyt mały; ryzyko przeciążenia jest bardzo wysokie już przy niewielkim obciążeniu.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy obliczony prąd wypada "na granicy", w praktyce wybiera się zakres najbliższy wyższy (lub zaczyna od najwyższego i schodzi w dół), aby chronić miernik i jego bezpiecznik.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj wzoru P = U · I, więc I = P/U. Dla 60 W i 12 V: I = 60/12 = 5 A. To przybliżony prąd maksymalny przy pełnym obciążeniu zasilacza, na który warto dobrać zakres pomiarowy multimetru.
Bo w praktyce prąd może chwilowo wzrosnąć (np. przy starcie obciążenia), a miernik ma ograniczenia i bezpiecznik na wejściu prądowym. Ustawienie zbyt niskiego zakresu grozi przepaleniem bezpiecznika lub uszkodzeniem toru pomiarowego.
To najmniejszy dostępny zakres pomiaru prądu, który nadal obejmuje spodziewaną wartość prądu. Jeśli spodziewasz się 5 A, to minimalny bezpieczny zakres to taki, który ma granicę co najmniej 5 A (albo najbliższy wyższy, jeśli 5 A nie występuje).
Nie zawsze. 60 W to moc maksymalna możliwa do oddania na wyjściu; faktyczny prąd zależy od obciążenia. Jednak do ochrony miernika przyjmujesz wariant "najgorszy" (maksymalny), czyli 5 A, bo tyle może się pojawić przy pełnym obciążeniu.
Multimetr w trybie pomiaru prądu włącza się szeregowo z obciążeniem: zasilacz → miernik → obciążenie → powrót do zasilacza. Równoległe podłączenie jak do napięcia może spowodować zwarcie i uszkodzenie bezpiecznika w mierniku.
Bo są mniejsze niż obliczony prąd maksymalny 5 A. Jeśli układ pobierze więcej niż ustawiony zakres, wejście prądowe zostanie przeciążone. Najczęściej kończy się to przepaleniem bezpiecznika w mierniku i przerwaniem pomiaru, a czasem uszkodzeniem.
Typowe pomyłki to: podstawienie złych jednostek, odwrócenie wzoru (np. U/P), liczenie na pamięć bez kontroli sensu wyniku oraz pomijanie tego, że zakres miernika trzeba dobrać "z zapasem". Pomaga sprawdzenie: 12 V × 5 A = 60 W.
Dla wyjścia 12 V DC podstawowa zależność P=U·I nadal działa. Różnice praktyczne dotyczą raczej tętnień, zakłóceń i chwilowych przeciążeń. Do doboru zakresu prądowego w mierniku w tym zadaniu wystarcza obliczenie I = P/U.
Gdy nie masz pewności, jaki prąd popłynie, lub gdy obciążenie może mieć prąd rozruchowy (silnik, przetwornica, duże kondensatory). Start od najwyższego zakresu zmniejsza ryzyko przeciążenia. Potem można zejść na niższy zakres dla lepszej rozdzielczości.
Dobór zależy od konstrukcji multimetru: zwykle wejścia prądowe mają osobne gniazda i bezpieczniki o określonej wartości. Należy sprawdzić w instrukcji dopuszczalny prąd i typ bezpiecznika. Bez tej informacji nie wolno zakładać, że każdy miernik bezpiecznie zmierzy 5 A.
info

Około 68% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Oblicz prąd maksymalny: I = P/U = 60 W / 12 V = 5 A.Aby nie przeciążyć miernika, zakres prądowy wybiera się co najmniej równy spodziewanemu prądowi (zwykle najbliższy wyższy)."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Moc (fizyka)" – zależność P=U·I, https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_(fizyka) (dostęp: 2026-02-18)
  • All About Circuits: "Electric Power" – relacja między power, voltage i current, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-2/electric-power/ (dostęp: 2026-02-18)
  • Khan Academy: "Electric power (P=IV)" – podstawowa definicja mocy elektrycznej, https://www.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/power-in-electric-circuits (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Instrukcje obsługi multimetrów (sekcja: pomiar prądu i bezpieczniki wejściowe)
  • Podstawy elektrotechniki/elektroniki: dział o mocy, napięciu i prądzie
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji ELM.2 dotyczące pomiarów wielkości elektrycznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego