Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE5 - STYCZEŃ 2018



PYTANIE NR 33.
Jak zmieni się spadek napięcia na przewodzie zasilającym odbiornik przenośny, jeżeli przewód OWY 5×4 mm2 o długości 5 m zastąpi się przewodem OWY 5×6 mm2 o długości 15 m?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Spadek napięcia spełnia zależność ΔU = R·I. Dla tego samego odbiornika prąd I przyjmujemy stały, więc zmiana spadku zależy od oporu przewodu. Opór rośnie jak L/A: dla 5 m i 4 mm2 mamy 5/4=1,25, a dla 15 m i 6 mm2 15/6=2,5. Stosunek 2,5/1,25=2, więc spadek napięcia wzrośnie dwukrotnie.

Pełne wyjaśnienie:

Spadek napięcia na przewodzie zasilającym wynika ze strat na jego oporze. Z prawa Ohma:

ΔU = R · I

W zadaniu porównujemy dwa przewody zasilające ten sam odbiornik przenośny, więc w typowym ujęciu egzaminacyjnym przyjmuje się, że prąd obciążenia I pozostaje taki sam. Wtedy o zmianie spadku napięcia decyduje wyłącznie zmiana oporu przewodu R.

Opór przewodu opisuje zależność:

R = ρ · (L/A)

gdzie: ρ to rezystywność (dla danego materiału stała), L to długość, a A to pole przekroju żyły. Dla porównania wystarczy więc policzyć wskaźnik L/A dla obu przypadków.

  • Przewód OWY 5×4 mm2, długość 5 m: L/A = 5/4 = 1,25
  • Przewód OWY 5×6 mm2, długość 15 m: L/A = 15/6 = 2,5

Stosunek oporów (a więc i spadków napięcia przy stałym prądzie) wynosi:

2,5 / 1,25 = 2,0

Zatem odpowiedź "Zwiększy się dwukrotnie." jest poprawna.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Warianty "trzykrotnie" biorą pod uwagę tylko wzrost długości (z 5 m do 15 m), ignorując wzrost przekroju (z 4 do 6 mm2). Warianty "zmniejszy się" wynikają z błędnego założenia, że sam wzrost przekroju zawsze "wygrywa" z długością. W praktyce trzeba zawsze porównać oba czynniki jednocześnie, bo to iloraz L/A decyduje o oporze i o spadku napięcia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak oblicza się spadek napięcia na przewodzie zasilającym?
Najczęściej korzysta się z zależności ΔU = R·I. Najpierw wyznacza się opór przewodu R = ρ·(L/A), a następnie mnoży przez prąd obciążenia I. Przy porównaniach "ten sam odbiornik" zwykle zakłada się stały prąd.
Dlaczego w spadku napięcia liczy się stosunek długości do przekroju?
Bo opór przewodu jest proporcjonalny do L/A: im dłuższy przewód, tym większy opór, a im większy przekrój żyły, tym mniejszy opór. Rezystywność ρ dla tego samego materiału jest stała, więc porównanie sprowadza się do ilorazu L/A.
Czy większy przekrój zawsze zmniejsza spadek napięcia?
Nie zawsze. Większy przekrój zmniejsza opór, ale jeśli jednocześnie znacznie zwiększysz długość przewodu, opór może finalnie wzrosnąć. Trzeba porównać oba czynniki naraz (L i A), a nie kierować się intuicją, że "grubszy przewód zawsze jest lepszy".
Jak porównać dwa przewody bez liczenia rezystywności miedzi?
Gdy materiał jest ten sam, rezystywność ρ skraca się w porównaniu. Wystarczy policzyć L/A dla obu przewodów i porównać wyniki. To szybka metoda na egzaminie, gdy pytanie dotyczy zmiany "ile razy" wzrośnie lub spadnie spadek napięcia.
Co oznacza zapis 5×4 mm2 w przewodzie OWY?
Oznacza liczbę żył i przekrój każdej żyły: 5×4 mm2 to przewód pięciożyłowy, gdzie każda żyła ma przekrój 4 mm2. Przy spadku napięcia istotny jest przekrój żyły, przez którą płynie prąd oraz długość trasy prądowej.
Kiedy w zadaniach zakłada się stały prąd odbiornika?
Zwykle wtedy, gdy treść mówi o tym samym odbiorniku zasilanym innym przewodem. W takim ujęciu zmienia się opór przewodu, a nie charakterystyka odbiornika. Dzięki temu można wprost porównać spadek napięcia, bo ΔU rośnie lub maleje proporcjonalnie do R.
Jakie są skutki zbyt dużego spadku napięcia w praktyce?
Może pojawić się gorsza praca urządzeń (mniejsza moc, problemy z rozruchem), większe nagrzewanie przewodu i straty energii w postaci ciepła. Dlatego dobór długości i przekroju przewodów zasilających jest ważny również ze względów bezpieczeństwa eksploatacji.
Dlaczego odpowiedzi "zmniejszy się" bywają kuszące w takich zadaniach?
Bo działa intuicja: większy przekrój kojarzy się z "mniejszym oporem", więc łatwo pominąć fakt, że długość wzrosła dużo bardziej. To typowy błąd skrótu myślowego. Na egzaminie warto zawsze policzyć L/A, nawet jeśli "na oko" wydaje się oczywiste.
Jak najszybciej policzyć, ile razy zmieni się spadek napięcia?
Ustal, że ΔU ∝ R (dla stałego prądu), a następnie policz wskaźnik L/A dla obu przewodów. Podziel wynik nowy przez stary. Otrzymany iloraz to odpowiedź "ile razy" zmieni się opór i spadek napięcia.
Czy długość przewodu w obliczeniach to długość "w jedną stronę" czy "pętla"?
To zależy od modelu zadania. W wielu zadaniach szkolnych porównawczych wystarczy konsekwentnie przyjąć tę samą definicję długości dla obu wariantów, bo i tak porównujesz iloraz. W praktyce obwodu AC/DC często rozważa się drogę "tam i z powrotem".
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Spadek napięcia spełnia zależność ΔU = R·I."

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki: prawo Ohma i opór przewodników (rozdziały o rezystancji i spadku napięcia)
  • Karty katalogowe przewodów (przekroje żył, rezystancja żył na jednostkę długości)
  • Zadania rachunkowe z doboru przekrojów i spadków napięć (zbiory zadań dla szkół branżowych/techników)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego