KWALIFIKACJA ELE1 - TEST WIEDZY NR 3

PYTANIE NR 17.
Podaj prawdziwe stwierdzenie dotyczące prawa Ohma dla całego obwodu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prawo Ohma dla całego obwodu uwzględnia opór zewnętrzny R oraz opór wewnętrzny źródła r: I=E/(R+r). Po przekształceniu E=I(R+r)=IR+Ir widać, że SEM (napięcie źródła w tym ujęciu) równa się sumie spadków napięć na elementach obwodu, w tym na r.

Pełne wyjaśnienie:

Prawo Ohma dla całego obwodu dotyczy rzeczywistego źródła napięcia, czyli takiego, które oprócz siły elektromotorycznej (SEM) ma także opór wewnętrzny r. Do obwodu dołączamy obciążenie o oporze zewnętrznym R.

Wtedy zależność ma postać: I = E/(R+r). Jest to "prawo Ohma dla całego obwodu", bo opisuje prąd w całej pętli z uwzględnieniem strat wewnętrznych źródła.

Po przekształceniu dostajemy: E = I(R+r) = IR + Ir. Człon IR to spadek napięcia na obciążeniu, a Ir to spadek napięcia na oporze wewnętrznym źródła. Stąd wynika poprawność stwierdzenia, że suma napięć (spadków) na poszczególnych elementach obwodu jest równa napięciu/SEM źródła w tym modelu.

Pozostałe twierdzenia nie są wprost prawem Ohma dla całego obwodu. Zdanie o "sumie prądów" dotyczy warunków rozgałęzień i jest kojarzone z prawami Kirchhoffa (dla węzłów), a w szeregowym obwodzie prąd jest taki sam w każdym elemencie, więc nie sumuje się go w taki sposób. Zdanie o "sumie mocy" bywa prawdziwe w bilansie mocy (moc dostarczona równa się sumie mocy pobranej i strat), ale to jest zasada zachowania energii, a nie treść prawa Ohma. Z tego powodu nie można uznać, że wszystkie podane zdania są jednocześnie prawdziwe w sensie definicyjnym prawa Ohma dla całego obwodu.

W praktyce kluczowe jest rozróżnienie: SEM to nie zawsze to samo co napięcie na zaciskach pod obciążeniem, bo część "gubi się" na r jako spadek Ir.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To zależność opisująca prąd w obwodzie z rzeczywistym źródłem (z oporem wewnętrznym) i obciążeniem: I = E/(R+r). Uwzględnia opór zewnętrzny R oraz opór wewnętrzny źródła r, dlatego lepiej opisuje praktyczne układy niż samo U=IR.
W modelu z oporem wewnętrznym mamy przekształcenie E=I(R+r)=IR+Ir. Oznacza to, że SEM (traktowana tu jako "napięcie źródła") jest sumą spadków napięć na obciążeniu i na oporze wewnętrznym. To pomaga wyjaśnić, czemu napięcie na zaciskach spada pod obciążeniem.
Prawdziwe źródła (np. bateria, zasilacz) mają straty wewnętrzne, które można opisać jako opór r. Gdy płynie prąd, powstaje spadek Ir, więc część SEM "zużywa się" wewnątrz źródła. Pominięcie r daje zbyt optymistyczne wyniki prądu i napięcia na obciążeniu.
Prawo Ohma dla całego obwodu ma postać liczbową I=E/(R+r) i wiąże SEM z prądem oraz oporami. II prawo Kirchhoffa dotyczy sumy algebraicznej napięć w oczku (bilans napięć). W praktyce oba podejścia mogą prowadzić do podobnego bilansu, ale różni je punkt wyjścia i pojęcia (SEM, r).
Nie. Przy obciążeniu napięcie na zaciskach zwykle jest mniejsze od SEM, bo występuje spadek napięcia na oporze wewnętrznym: U_zacisków = E − Ir. Równość z SEM zachodzi w przybliżeniu tylko przy bardzo małym prądzie (prawie brak obciążenia) lub przy pomijalnym oporze wewnętrznym.
Potrzebujesz SEM źródła E, oporu obciążenia R oraz oporu wewnętrznego r. Wtedy liczysz I=E/(R+r). Na egzaminach częsty błąd to liczenie I=E/R (jak dla idealnego źródła), co zawyża prąd i zaniża straty wewnętrzne.
To część SEM, która "traci się" wewnątrz źródła, gdy płynie prąd: U_r = Ir. W praktyce objawia się nagrzewaniem źródła oraz spadkiem napięcia dostępnego dla odbiornika. Zjawisko jest istotne np. przy rozruchach silników i dużych prądach, gdy napięcie może wyraźnie siadać.
"Suma prądów" kojarzy się z rozgałęzieniami (węzłami), gdzie obowiązuje bilans prądów. W szeregowym obwodzie prąd w każdym elemencie jest taki sam, więc nie dodaje się prądów "przez elementy". To inny typ zależności niż prawo Ohma dla całego obwodu, które opisuje prąd wynikający z E, R i r.
W sensie bilansu energii często dąży się do tego, by moc dostarczona była równa mocy pobranej i stratom, ale to nie jest treść prawa Ohma. W obwodzie z oporem wewnętrznym część mocy wydziela się jako strata I²r. Dlatego "suma mocy na elementach" wymaga doprecyzowania, jakie elementy i jakie moce są liczone.
Opanuj schemat: źródło o SEM E i oporze wewnętrznym r + obciążenie R. Ćwicz przekształcenia I=E/(R+r) oraz E=IR+Ir i interpretuj, co jest napięciem na zaciskach. Na testach zwracaj uwagę, czy mowa o SEM, czy o napięciu pod obciążeniem.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 51% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że prawo Ohma dla całego obwodu uwzględnia opór zewnętrzny R oraz opór wewnętrzny źródła r: I=E/(R+r).

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Prawo Ohma" – sekcja dot. ujęcia ogólnego i zależności dla obwodu, https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma - dostęp 2026-03-05
  • Wikipedia (EN): "Internal resistance" – model źródła z oporem wewnętrznym i zależności E=IR+Ir, https://en.wikipedia.org/wiki/Internal_resistance - dostęp 2026-03-05
  • Wikipedia (PL): "Siła elektromotoryczna" – definicja SEM i związek z napięciem źródła, https://pl.wikipedia.org/wiki/Si%C5%82a_elektromotoryczna - dostęp 2026-03-05

Materiały:

  • Podręcznik do elektrotechniki w zakresie obwodów prądu stałego (dział: źródła napięcia, opór wewnętrzny, SEM)
  • Zadania rachunkowe z obwodów DC z oporem wewnętrznym (E, R, r)
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji ELE.1 dotyczące pomiarów napięcia i prądu oraz interpretacji wyników

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego