KWALIFIKACJA ELM3 - TEST WIEDZY NR 4

PYTANIE NR 20.
Oblicz natężenie prądu w obwodzie RLC, jeżeli napięcie wynosi 230 V, a impedancja obwodu wynosi 115 Ω.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Natężenie prądu w obwodzie o znanej impedancji oblicza się jak w prawie Ohma dla AC: I = U/Z. Podstawiając U=230 V i Z=115 Ω otrzymujemy I = 230/115 = 2 A. Wynik ma jednostkę ampera (A).

Pełne wyjaśnienie:

W obwodach prądu przemiennego (w tym RLC) rolę "oporu całkowitego" pełni impedancja Z. Jest to wielkość opisująca łączny wpływ rezystancji oraz reaktancji elementów indukcyjnych i pojemnościowych. Jeżeli w zadaniu podano już wartość impedancji (w omach), to do wyznaczenia prądu nie trzeba rozbijać obwodu na R, L i C.

Do obliczeń stosuje się zależność analogiczną do prawa Ohma, ale z impedancją:

I = U / Z

Podstawiamy dane:

  • U = 230 V
  • Z = 115 Ω

Obliczenie:

I = 230 / 115 = 2

Jednostki: V/Ω daje A, więc I = 2 A. Taki wynik jest logiczny: gdy impedancja jest stosunkowo mała, prąd jest większy; gdy impedancja rośnie, prąd maleje.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 1 A – odpowiadałoby sytuacji, gdy Z wynosiłoby ok. 230 Ω (czyli dwa razy więcej niż podane), albo gdy napięcie byłoby ok. 115 V.
  • 3 A – wymagałoby impedancji ok. 76,7 Ω przy 230 V; to nie zgadza się z danymi zadania.
  • 4 A – odpowiadałoby impedancji ok. 57,5 Ω; również sprzeczne z podanym Z.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze wykonaj szybki "test sensowności" – skoro 115 Ω mieści się dwa razy w 230 V, wynik powinien wyjść dokładnie 2 A.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stosujesz zależność analogiczną do prawa Ohma: I = U/Z. Podstawiasz napięcie w woltach (V) i impedancję w omach (Ω), a wynik otrzymujesz w amperach (A). To podstawowa metoda w zadaniach, gdy Z jest podane wprost.
Impedancja Z to "opór" dla prądu przemiennego: uwzględnia rezystancję oraz wpływ cewki i kondensatora (reaktancję). Jest wyrażona w omach (Ω). W zadaniu z podanym Z nie musisz osobno liczyć składowych R, L i C.
W prądzie przemiennym cewka i kondensator powodują przesunięcie fazowe i dodatkowe "przeciwstawianie się" zmianom prądu. Dlatego oprócz R występuje reaktancja, a całość opisuje impedancja Z. Użycie samego R byłoby poprawne tylko w obwodzie czysto rezystancyjnym.
Zrób szybkie oszacowanie: jeżeli Z "mieści się" w U całkowitą liczbę razy, wynik będzie prosty. Dla 230 V i 115 Ω widać, że 115×2=230, więc prąd powinien wyjść 2 A. Takie sprawdzenie zmniejsza ryzyko błędu rachunkowego.
W typowych zadaniach szkolnych i egzaminacyjnych 230 V oznacza wartość skuteczną (RMS) napięcia sieci. Jeśli zadanie wymagałoby wartości maksymalnej, zwykle byłoby to wyraźnie napisane. Przy podanej impedancji obliczasz wtedy prąd skuteczny.
Podstawiaj: U w woltach (V) oraz Z w omach (Ω). Wtedy wynik automatycznie wychodzi w amperach (A), bo V/Ω = A. Jeśli pomylisz jednostki (np. kΩ zamiast Ω), wynik będzie błędny o rzędy wielkości.
Najpierw przelicz na omy: 1 kΩ = 1000 Ω. Dopiero potem licz prąd ze wzoru I = U/Z. To częsty "haczyk" w zadaniach: bez przeliczenia uzyskasz prąd 1000 razy za duży albo 1000 razy za mały.
Dla obwodu w stanie ustalonym i przy zadanej impedancji (zwykle chodzi o moduł |Z|) stosuje się I = U/Z w sensie wartości skutecznych. Gdy analizujesz przebiegi chwilowe lub wektory (fazy), potrzebujesz zapisu zespolonego, ale zasada zależności pozostaje ta sama.
Najczęstsze pomyłki to: podstawienie rezystancji R zamiast impedancji Z, błąd w dzieleniu, pomieszanie jednostek (Ω, kΩ) oraz wybór odpowiedzi "na oko" bez policzenia. Pomaga zapisanie wzoru i szybka kontrola: czy Z×I daje U.
W mechatronice prąd decyduje o doborze przewodów, złączy, zabezpieczeń i obciążeniu zasilacza. Znając napięcie oraz impedancję wejściową modułu (np. filtra, napędu, układu sterowania), możesz szybko oszacować prąd i sprawdzić, czy elementy toru zasilania są dobrane bezpiecznie.
info

Około 84% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnio łatwe

Według specjalistów z branży: "Natężenie prądu w obwodzie o znanej impedancji oblicza się jak w prawie Ohma dla AC: I = U/Z."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – Prawo Ohma: https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma - dostęp 2026-02-26
  • Wikipedia (PL) – Impedancja: https://pl.wikipedia.org/wiki/Impedancja - dostęp 2026-02-26
  • Wikipedia (PL) – Obwód RLC: https://pl.wikipedia.org/wiki/Obw%C3%B3d_RLC - dostęp 2026-02-26

Materiały:

  • Notatki z elektrotechniki: prawo Ohma dla AC i pojęcie impedancji
  • Zestawy zadań rachunkowych: obliczenia prądu, napięcia i impedancji
  • Tablice jednostek i przeliczeń (V, A, Ω) do szybkiej kontroli wyniku

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego