KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - CZERWIEC 2009

Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Obliczenie maksymalnej wartości natężenia prądu płynącego przez rezystor R₀

Dane z schematu:

• Napięcie źródła: U = 100 V
• Rezystor R₁ = potencjometr o maksymalnej wartości 10 Ω
• Rezystor R₂ = 10 Ω
• Rezystor R₀ = 20 Ω

Analiza obwodu:
Na schemacie widać, że rezystory R₁ i R₂ są połączone równolegle, a ten układ połączony jest szeregowo z rezystorem R₀. Z uwagi na to, że R₁ jest potencjometrem, jego wartość może być regulowana w zakresie od 0 Ω do 10 Ω.

Rozwiązanie:

1. Aby określić maksymalną wartość natężenia prądu płynącego przez rezystor R₀, musimy znaleźć minimalną rezystancję całego obwodu.
2. Minimalna rezystancja obwodu wystąpi, gdy rezystancja połączenia równoległego R₁ i R₂ będzie minimalna.
3. Ponieważ R₁ jest potencjometrem, a układ R₁ i R₂ może być zwarte do 0 Ω, najmniejsza możliwa rezystancja tego połączenia wynosi 0 Ω.
4. Całkowita rezystancja obwodu przy zwartym układzie R₁||R₂: R_całk = 0 Ω + R₀ = 20 Ω
5. Maksymalne natężenie prądu obliczam używając prawa Ohma: I_max = U / R_całk = 100 V / 20 Ω = 5 A
6. Ponieważ rezystor R₀ jest połączony szeregowo z resztą obwodu, maksymalna wartość natężenia prądu płynącego przez R₀ wynosi 5 A.