KWALIFIKACJA ELE10 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 6.
Jakie napięcie wskaże woltomierz podłączony do modułu fotowoltaicznego połączonego jak na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat połączenia modułu fotowoltaicznego, który jest częścią pytania egzaminacyjnego dla
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Na schemacie trzy ogniwa są wpięte między dwie wspólne szyny (układ "drabinki"), czyli połączone równolegle. W połączeniu równoległym napięcie na zaciskach jest takie jak napięcie pojedynczego ogniwa, a sumują się prądy. Skoro napięcie jednego ogniwa wynosi 1,5 V, woltomierz pokaże 1,5 V.

Pełne wyjaśnienie:

Kluczowe jest rozpoznanie typu połączenia ogniw na schemacie. Na rysunku widać dwie pionowe szyny (wspólne przewody) po lewej i prawej stronie oraz trzy ogniwa, z których każde jest dołączone poziomymi połączeniami do obu szyn. Taki układ ma postać "drabinki" i oznacza połączenie równoległe źródeł.

W połączeniu równoległym wszystkie zaciski "plus" są w jednym węźle (jedna szyna), a wszystkie zaciski "minus" w drugim węźle (druga szyna). Dlatego napięcie mierzone między szynami jest równe napięciu pojedynczego ogniwa. Na rysunku podano, że napięcie ogniwa wynosi 1,5 V, więc woltomierz podłączony do końców szyn wskaże 1,5 V.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 2,5 V i 3,0 V nie wynikają ani z sumowania napięć w szeregu (wtedy byłoby 3×1,5 V), ani z zasady połączenia równoległego (wtedy byłoby 1,5 V). To typowe "wartości pośrednie" wybierane bez analizy topologii obwodu.
  • 4,5 V odpowiadałoby połączeniu szeregowemu trzech ogniw (sumowanie napięć). Żeby tak było, minus jednego ogniwa musiałby łączyć się z plusem następnego, tworząc łańcuch. Na schemacie tego nie ma — każde ogniwo ma oba końce dołączone do tych samych dwóch szyn, więc nie tworzy się szereg.

Wskazówka egzaminacyjna: nie sugeruj się tym, że elementy są narysowane "pionowo" jeden nad drugim. O typie połączenia decyduje to, czy elementy dzielą te same dwa węzły (równoległe), czy są połączone "koniec z początkiem" w łańcuch (szeregowe).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Połączenie równoległe rozpoznasz po tym, że wszystkie ogniwa są wpięte między te same dwa węzły: jedną wspólną szynę "plus" i jedną wspólną szynę "minus". Graficznie często wygląda to jak "drabinka": dwie szyny i wiele elementów podłączonych poprzeczkami.
Bo wszystkie źródła są podłączone do tych samych dwóch punktów obwodu. Skoro woltomierz mierzy różnicę potencjałów między tymi samymi węzłami, to otrzymuje wartość jak dla jednego ogniwa. W równoległym rośnie głównie zdolność prądowa, a nie napięcie.
W połączeniu równoległym sumują się prądy (wydajność prądowa gałęzi), a napięcie pozostaje takie jak napięcie pojedynczego ogniwa. W praktyce zwiększa to maksymalny prąd dostępny na zaciskach przy tym samym napięciu.
W szeregowym łączy się "koniec z początkiem" (minus jednego z plusem następnego), tworząc łańcuch. Wtedy napięcia się sumują, a prąd całego łańcucha jest taki sam jak prąd pojedynczego ogniwa (ograniczony najsłabszym ogniwem).
Woltomierz podłącza się równolegle do mierzonych zacisków: jedną sondę do szyny/wyjścia "plus", drugą do szyny/wyjścia "minus". Mierzy wtedy różnicę potencjałów między tymi dwoma punktami, czyli napięcie na zaciskach modułu.
Nie. Ułożenie graficzne (pionowo/poziomo) nie przesądza o połączeniu. Liczy się topologia: jeśli każde ogniwo jest podłączone do dwóch wspólnych szyn, to jest to równoległe. Szeregowe wymaga połączeń "ogniwo po ogniwie" w łańcuch.
Najczęściej myli się połączenie szeregowe z równoległym, patrząc na liczbę ogniw zamiast na węzły. Drugi błąd to nieuwzględnienie, że w równoległym napięcie pozostaje stałe. Pomaga zasada: wspólne dwa węzły → równoległe.
Szukaj dwóch długich przewodów (często pionowych lub poziomych), do których podłączonych jest wiele elementów. Jeśli każda "gałąź" (ogniwo) jest wpięta między te same dwa przewody, to przewody te pełnią rolę szyn zbiorczych i układ jest równoległy.
Dla idealnie identycznych źródeł i poprawnego połączenia równoległego napięcie na zaciskach pozostaje równe napięciu jednego ogniwa (tu 1,5 V). Wyższe napięcie pojawiłoby się dopiero przy połączeniu szeregowym albo przy innym źródle napięcia w obwodzie.
Najpierw zaznacz dwa punkty, między którymi mierzy woltomierz. Potem sprawdź, czy każde ogniwo jest podłączone do tych samych dwóch punktów (równoległe) czy tworzy łańcuch (szeregowe). Dopiero na końcu dobierz zasadę: równoległe → U jak jedno ogniwo, szeregowe → U się sumuje.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 56% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Na schemacie trzy ogniwa są wpięte między dwie wspólne szyny (układ "drabinki"), czyli połączone równolegle."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Połączenie równoległe" – opis własności napięcia i prądu, https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_r%C3%B3wnoleg%C5%82e (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Połączenie szeregowe" – zasada sumowania napięć, https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_szeregowe (dostęp: 2026-02-27)
  • All About Circuits: "Series and Parallel Circuits" – podstawowe zależności U i I w szeregu/równolegle, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-5/series-and-parallel-circuits/ (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty szkolne z podstaw elektrotechniki: połączenia szeregowe i równoległe źródeł
  • Materiały dydaktyczne dotyczące budowy i parametrów modułów fotowoltaicznych (napięcie, prąd, łączenie ogniw)
  • Ćwiczenia z czytania schematów: rozpoznawanie szyn zbiorczych i punktów wspólnych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego