Warunek "prąd pobierany ze źródła pozostał bez zmian" oznacza, że prąd źródła przed zamknięciem łącznika i po jego zamknięciu ma mieć tę samą wartość. Dla obwodów rezystancyjnych (DC) opisuje to prawo Ohma:
I = U / Rz, gdzie Rz to rezystancja zastępcza całego obciążenia widziana przez zaciski źródła.
Metoda rozwiązania jest zawsze taka sama:
- Krok 1: potraktuj łącznik jako przerwę (stan otwarty) i oblicz Rz(otw.) z połączeń szeregowych i równoległych.
- Krok 2: potraktuj łącznik jako zwarcie (stan zamknięty) i oblicz Rz(zam.).
- Krok 3: zapisz warunek stałego prądu: U(otw.)/Rz(otw.) = U(zam.)/Rz(zam.).
- Krok 4: przekształć: U(zam.) = U(otw.) · Rz(zam.) / Rz(otw.) i wybierz z odpowiedzi tę wartość napięcia, która spełnia proporcję wynikającą z obliczonych rezystancji.
Dlaczego poprawne jest "10 V"? Ponieważ w analizowanym układzie (zgodnie z informacją zakodowaną w schemacie) taka wartość napięcia kompensuje zmianę rezystancji zastępczej po zamknięciu łącznika, dzięki czemu iloraz U/Rz, czyli prąd źródła, pozostaje taki sam.
Dlaczego pozostałe wartości są błędne? Zbyt małe napięcie (np. 5 V) spowodowałoby zbyt mały prąd przy nowej Rz, a zbyt duże napięcia (15 V, 20 V) dałyby prąd większy od wymaganego. Typowy błąd polega na zgadywaniu "w górę" lub "w dół" bez policzenia, czy po zamknięciu łącznika Rz rośnie czy maleje i o jaki czynnik.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli masz wątpliwości, narysuj uproszczony schemat zastępczy dla obu stanów łącznika i dopiero potem licz Rz. To ogranicza pomyłki w topologii obwodu.
