W połączeniu szeregowym rezystorów istnieje tylko jedna droga przepływu prądu. To oznacza, że natężenie prądu jest identyczne w każdym rezystorze tego obwodu. W zadaniu podano, że w całym obwodzie szeregowym płynie prąd 2 A, więc dokładnie 2 A płynie także przez rozpatrywany rezystor o rezystancji 2 Ω.
Spadek napięcia na pojedynczym rezystorze obliczamy bezpośrednio z prawa Ohma:
U = I · R
U = 2 A · 2 Ω = 4 V
To właśnie jest poprawny spadek napięcia na rezystorze 2 Ω.
Warto dodatkowo wykonać kontrolę poprawności, korzystając z danych o rezystancji całkowitej. Skoro łączna rezystancja obwodu wynosi 6 Ω i płynie prąd 2 A, to napięcie źródła (napięcie całkowite) wynosi:
Ucałk = I · Rcałk = 2 A · 6 Ω = 12 V
Jeżeli jeden z rezystorów ma 2 Ω, to pozostała część obwodu ma łącznie 4 Ω (bo 6 Ω − 2 Ω = 4 Ω). Spadek napięcia na tej pozostałej części wyniesie:
Upoz = 2 A · 4 Ω = 8 V
Suma spadków napięć w szeregu musi dać napięcie źródła: 4 V + 8 V = 12 V, więc bilans się zgadza.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "2 V" zwykle wynika z błędnego przyjęcia mniejszego prądu (np. 1 A) albo z pomylenia rezystancji (np. 1 Ω zamiast 2 Ω).
- "6 V" może wynikać z niepoprawnego założenia, że napięcie dzieli się "po równo" między elementy w szeregu lub z automatycznego użycia wartości 6 Ω bez sprawdzenia, że pytanie dotyczy tylko rezystora 2 Ω.
- "8 V" odpowiada spadkowi napięcia na pozostałych 4 Ω, a nie na rezystorze 2 Ω. To typowy błąd nieuwagi: obliczenie jest poprawne, ale dotyczy innego fragmentu obwodu.
W praktyce takie obliczenia są podstawą do przewidywania, jakie napięcia pojawią się na elementach i czy mieszczą się w dopuszczalnych zakresach (np. podczas diagnostyki układów i pomiarów multimetrem).
