KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 33.
Na podstawie przedstawionych na rysunku zależności napięcia na zaciskach akumulatora od prądu i czasu rozładowywania wskaż wartość napięcia akumulatora o pojemności C = 100 Ah, który przez 30 minut był obciążony prądem o wartości 60 A.
Ilustracja przedstawia wykres zależności napięcia na zaciskach akumulatora od czasu rozładowywania i wartości prądu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby odczytać napięcie, trzeba przeliczyć prąd na C-rate: dla C=100 Ah prąd 60 A odpowiada 0,6C. Następnie na wykresie wybiera się krzywą 0,6C i dla czasu 30 min (oś w skali logarytmicznej) odczytuje się napięcie około 12,0 V.

Pełne wyjaśnienie:

Na wykresie pokazano, jak napięcie na zaciskach akumulatora zmienia się w funkcji czasu rozładowania przy różnych prądach obciążenia wyrażonych jako C-rate. C-rate to sposób podania prądu względem pojemności znamionowej: 1C oznacza prąd równy wartości pojemności w amperach.

Dla akumulatora o pojemności C = 100 Ah mamy:

  • 1C = 100 A,
  • 0,6C = 0,6 · 100 A = 60 A.

Skoro w zadaniu podano obciążenie 60 A, należy korzystać z krzywej opisanej jako 0,6C (temperatura na wykresie: 25°C).

Kolejny krok to poprawny odczyt po czasie 30 minut. Oś czasu jest logarytmiczna, więc punkt "30 min" trzeba znaleźć w części oznaczonej minutami (1–60), a nie traktować odstępów jak równych. Po znalezieniu 30 min prowadzimy linię do przecięcia z krzywą 0,6C i następnie poziomo do osi napięcia.

Z przecięcia wynika napięcie około 12,0 V, dlatego ta wartość jest poprawna.

Pozostałe odpowiedzi typowo wynikają z błędów odczytu: 11,3 V odpowiada bardziej agresywnemu rozładowaniu (wyższy C-rate, np. okolice 1C), 12,4 V jest charakterystyczne dla mniejszego obciążenia (niższy C-rate, np. ok. 0,25C), a 11,0 V sugeruje odczyt w późniejszym czasie lub przy jeszcze większym prądzie. W zadaniu kluczowe jest więc dobranie właściwej krzywej 0,6C i właściwego punktu czasu 30 min.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
C-rate to zapis prądu rozładowania jako ułamka pojemności znamionowej. Dla akumulatora 100 Ah prąd 1C wynosi 100 A, a 0,6C wynosi 60 A. Dzięki temu łatwiej porównuje się charakterystyki różnych akumulatorów niezależnie od pojemności.
Dzielisz prąd przez pojemność: 60 A / 100 Ah = 0,6C. To oznacza, że akumulator jest obciążony prądem równym 60% prądu 1C. Dopiero z tak dobraną krzywą (0,6C) wykonuje się odczyt napięcia z wykresu.
Większy prąd powoduje większe spadki napięcia na rezystancji wewnętrznej i silniejsze obciążenie procesów elektrochemicznych. W praktyce krzywa dla wyższego C-rate leży niżej i szybciej zbliża się do końca rozładowania, co skraca czas użytecznej pracy.
Najpierw upewnij się, że korzystasz z części osi opisanej w minutach (1–60). W skali logarytmicznej odstępy nie są równe, więc nie "dzielisz odcinka na pół". Szukasz dokładnie oznaczenia 30 min i dopiero z tego miejsca prowadzisz odczyt do krzywej.
To napięcie mierzone bezpośrednio na wyjściu akumulatora przy podłączonym obciążeniu. Jest ono niższe niż napięcie spoczynkowe, bo uwzględnia spadek na rezystancji wewnętrznej. Wykresy rozładowania pokazują właśnie napięcie pod obciążeniem w funkcji czasu.
Najczęściej myli się krzywą 0,6C z 1C, bo obie są położone blisko siebie w początkowym zakresie czasu. Drugi błąd to pomylenie zapisu 0,6C z 60C albo 0,06C. Pomaga trzymanie się procedury: pojemność → 1C → ułamek C.
Tak. Wykresy są zwykle podane dla konkretnej temperatury (tu 25°C). W niższej temperaturze dostępna pojemność i napięcie pod obciążeniem mogą być mniejsze, a spadek napięcia szybszy. Na egzaminie trzeba stosować odczyt zgodny z temperaturą opisaną na wykresie.
Najczęściej w zasilaniu awaryjnym automatyki i telemetrii (np. monitoring, rejestratory, sterowniki), w układach sygnalizacji oraz w urządzeniach wymagających podtrzymania pracy przy zaniku zasilania. Znajomość krzywych rozładowania pomaga dobrać pojemność i ocenić spadek napięcia.
Wyższe napięcie po tym samym czasie oznacza zwykle mniejszy prąd rozładowania (niższy C-rate), bo spadek napięcia jest wtedy wolniejszy. Dlatego wartości typu 12,4 V po 30 min pasują raczej do krzywych jak 0,25C, a nie do 0,6C.
Krok 1: przelicz prąd na C-rate (I/C).
Krok 2: znajdź właściwą krzywą na wykresie.
Krok 3: odczytaj czas (min lub h) z właściwej części osi.
Krok 4: odczytaj napięcie na osi Y. Ta kolejność minimalizuje pomyłki.
info

Statystycznie 26% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Aby odczytać napięcie, trzeba przeliczyć prąd na C-rate: dla C=100 Ah prąd 60 A odpowiada 0,6C."

Źródła:

  • Battery University, "BU-503: How to Calculate Battery Runtime" (C-rate i zależność obciążenia od czasu pracy), https://batteryuniversity.com/article/bu-503-how-to-calculate-battery-runtime - accessed 2026-02-27
  • Battery University, "BU-403: Charging Lead Acid" (zachowanie napięcia akumulatora kwasowo-ołowiowego i wpływ obciążenia), https://batteryuniversity.com/article/bu-403-charging-lead-acid - accessed 2026-02-27
  • Wikipedia, "C-rate" (definicja i sposób przeliczania prądu względem pojemności), https://en.wikipedia.org/wiki/C-rate - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki: prąd, napięcie, moc, pojemność akumulatora
  • Materiały dydaktyczne o C-rate i metodach rozładowania akumulatorów
  • Ćwiczenia z odczytu danych z wykresów (w tym ze skalą logarytmiczną)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego