W uzwojeniach stojana kluczowe jest, aby przewodnik miał jak najmniejszy opór elektryczny. Dla danego przekroju i długości drutu opór zależy od materiału: im większa przewodność elektryczna, tym mniejszy opór i tym mniejsze straty energii w postaci ciepła (straty Joule’a).
Z podanej tabeli wynika, że miedź ma przewodność 58,5 MS/m, czyli najwyższą spośród wymienionych materiałów. Oznacza to, że przy takim samym kształcie i przekroju przewodu miedzianego uzwojenie będzie miało mniejszą rezystancję niż uzwojenie z aluminium, żelaza czy stali. W praktyce przekłada się to na:
- mniejsze nagrzewanie uzwojeń,
- mniejsze spadki napięcia i mniejsze straty mocy,
- wyższą sprawność oraz większą niezawodność pracy silnika.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- Stal ma w tabeli bardzo niską przewodność (6,9 MS/m), więc uzwojenie stalowe miałoby duże straty cieplne. Stal wybiera się zwykle ze względu na własności mechaniczne lub magnetyczne, a nie jako materiał przewodzący do uzwojeń.
- Aluminium przewodzi wyraźnie gorzej niż miedź (37,8 MS/m). Bywa stosowane tam, gdzie liczy się masa i koszt, ale w tej tabeli nie jest najlepszym przewodnikiem, więc nie jest "najbardziej odpowiednie" przy kryterium przewodności.
- Żelazo ma przewodność 10,0 MS/m, znacznie niższą niż miedź i aluminium. Żelazo jest powszechne w rdzeniach magnetycznych (blachy stojana/wirnika), ale nie jako materiał na uzwojenia, gdy priorytetem jest przewodzenie prądu.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu podano tabelę z parametrami, najpierw ustal, jaki parametr jest kryterium doboru (tu: przewodność), a następnie wybierz materiał z największą wartością tego parametru.
