W zadaniu obowiązuje warunek bezpieczeństwa, że napięcie dotykowe nie może przekroczyć wartości dopuszczalnej długotrwale, czyli 50 V. Napięcie dotykowe w takim uproszczonym modelu obwodu można opisać zależnością:
U = I · RA
gdzie RA to rezystancja uziemienia, a I to prąd, który powoduje pojawienie się spadku napięcia na uziemieniu (w praktyce powiązany z prądem uszkodzeniowym lub prądem zadziałania zabezpieczenia pokazanym na schemacie).
Aby spełnić wymaganie U ≤ 50 V, trzeba dobrać (lub ocenić) takie RA, aby:
RA ≤ 50 V / I
Z rysunku wynika wartość prądu 0,1 A, więc obliczenie jest bezpośrednie:
Odpowiedź "500 Ω" jest poprawna, bo jest to graniczna wartość rezystancji uziemienia, przy której napięcie dotykowe osiąga dokładnie 50 V. Każda większa rezystancja spowodowałaby większy spadek napięcia (dla tego samego prądu), czyli przekroczenie poziomu dopuszczalnego.
Pozostałe odpowiedzi są błędne z następujących powodów:
- "2 300 Ω" oznaczałoby znacznie większą rezystancję, a więc przy 0,1 A napięcie dotykowe byłoby wielokrotnie wyższe niż 50 V.
- "23 Ω" i "5 Ω" są wartościami zbyt małymi w kontekście pytania o maksymalną dopuszczalną rezystancję: dawałyby napięcie dotykowe dużo niższe niż 50 V, ale nie są wartością graniczną, o którą pyta zadanie.
Na egzaminie warto pilnować dwóch rzeczy: poprawnego odczytania prądu ze schematu oraz poprawnego przekształcenia wzoru do postaci RA = U/I, wraz z kontrolą zapisu dziesiętnego (np. 0,1 A).
