Aby wskazać rezystor o największej mocy, trzeba obliczyć moc wydzielaną na każdym z nich przy podanym napięciu. Dla rezystora w obwodzie prądu stałego korzystamy z zależności:
- P = U·I
- oraz z prawa Ohma I = U/R, więc po podstawieniu otrzymujemy P = U²/R.
Następnie liczymy dla każdej pozycji z tabeli:
- Dla "Rezystor 1": U = 5 V, R = 10 Ω, więc P = 25/10 = 2,5 W.
- Dla "Rezystor 2": U = 5 V, R = 20 Ω, więc P = 25/20 = 1,25 W. Większa rezystancja przy tym samym napięciu daje mniejszą moc, bo prąd jest mniejszy.
- Dla "Rezystor 3": U = 10 V, R = 10 Ω, więc P = 100/10 = 10 W.
Największą moc ma więc "Rezystor 3". To ważne praktycznie: ten element wymagałby najwyższej mocy znamionowej (z zapasem), bo będzie wydzielał najwięcej ciepła.
Pozostałe odpowiedzi są błędne, ponieważ:
- "Rezystor 1" ma umiarkowaną moc (2,5 W), wyraźnie mniejszą niż 10 W.
- "Rezystor 2" ma najmniejszą moc (1,25 W), mimo że ma większą rezystancję.
- "Wszystkie rezystory mają taką samą moc" jest niezgodne z obliczeniami; różnią się zarówno napięciem, jak i rezystancją, więc moce nie mogą wyjść identyczne.
Wskazówka egzaminacyjna: przy porównywaniu mocy najpierw sprawdź, czy napięcia są takie same. Jeśli tak, większa rezystancja oznacza mniejszą moc (P = U²/R). Jeśli napięcia są różne, koniecznie licz P, bo "większe U" często dominuje przez kwadrat.
