KWALIFIKACJA ELE10 - TEST WIEDZY NR 4

PYTANIE NR 1.
Przyjrzyj się schematowi układu elektrycznego przedstawionemu poniżej. Jaką funkcję pełni ten układ?
|-----[ R1 ]-----|
|                |
|---[ R2 ]---[ R3 ]---|
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Na schemacie widać dwie gałęzie między tymi samymi węzłami: w górnej gałęzi jest tylko R1, a w dolnej gałęzi rezystory R2 i R3 są połączone kolejno, czyli szeregowo. To oznacza połączenie równoległe gałęzi, w której jedna gałąź zawiera szereg R2–R3, więc cały układ jest mieszany.

Pełne wyjaśnienie:

Schemat należy czytać przez pryzmat węzłów (miejsc połączeń przewodów), a nie samego "ułożenia" elementów na rysunku. W tym układzie są dwie ścieżki przewodzenia między lewym i prawym węzłem:

  • Górna gałąź zawiera pojedynczy rezystor R1.
  • Dolna gałąź zawiera dwa rezystory połączone jeden po drugim: R2, a następnie R3. To jest połączenie szeregowe, bo prąd w tej gałęzi musi przepłynąć kolejno przez oba elementy.

Skoro obie gałęzie (górna z R1 i dolna z szeregiem R2–R3) są podłączone do tych samych dwóch węzłów, gałęzie są połączone równolegle. Prąd dopływający do układu rozdziela się na dwie części: jedną płynącą przez R1 oraz drugą płynącą przez gałąź R2–R3. Taki układ jest więc mieszany (zawiera jednocześnie połączenie szeregowe i równoległe).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Stwierdzenie, że to "układ równoległy rozdzielający prąd na trzy różne obwody" jest błędne, bo nie ma trzech niezależnych gałęzi równoległych: są tylko dwie gałęzie (R1 oraz R2–R3). R2 i R3 nie tworzą osobnych gałęzi, bo są w tej samej ścieżce prądowej.
  • Stwierdzenie, że to "układ szeregowy" jest błędne, bo w układzie szeregowym nie występuje rozgałęzienie prądu. Tutaj prąd dzieli się na dwie gałęzie, więc nie może to być połączenie czysto szeregowe.
  • Opis "jeden szeregowo, a dwa równolegle" nie pasuje do schematu, bo R2 i R3 są wyraźnie w jednej linii w dolnej gałęzi, czyli są szeregowo, a nie równolegle.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw zaznacz węzły, potem policz gałęzie między węzłami. Jeśli elementy są w jednej gałęzi "jeden po drugim" → szeregowo. Jeśli są w różnych gałęziach między tymi samymi węzłami → równolegle.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Połączenie szeregowe rozpoznasz wtedy, gdy prąd w danej gałęzi nie ma możliwości ominięcia elementów: musi popłynąć kolejno przez pierwszy i drugi rezystor. Na schemacie zwykle widać je "jeden za drugim" w tej samej gałęzi, bez rozgałęzienia między nimi.
Połączenie równoległe występuje, gdy dwa (lub więcej) elementy są wpięte między te same dwa węzły. Wtedy istnieją co najmniej dwie gałęzie, a prąd może się rozdzielić. Kluczowe jest sprawdzenie, czy początki i końce gałęzi łączą się w tych samych punktach.
Układ mieszany to taki, w którym występują jednocześnie połączenia szeregowe i równoległe. Przykładowo: dwa rezystory mogą być w jednej gałęzi szeregowo, a cała ta gałąź może być połączona równolegle z inną gałęzią zawierającą pojedynczy rezystor.
R2 i R3 leżą w tej samej dolnej gałęzi, a między nimi nie ma rozgałęzienia do innej ścieżki. Oznacza to, że prąd płynący dolną gałęzią musi przepłynąć najpierw przez R2, a potem przez R3. To jest definicja połączenia szeregowego w gałęzi.
R1 tworzy osobną (górną) gałąź między tymi samymi węzłami co dolna gałąź z R2–R3. Skoro istnieją dwie drogi przepływu prądu między tym samym początkiem i końcem obwodu, gałęzie są równoległe. Prąd dzieli się na część przez R1 i część przez R2–R3.
Najpierw policz szereg: R2+R3. Potem potraktuj wynik jako jeden rezystor równoległy z R1. Wzór na równoległe: 1/R = 1/R1 + 1/(R2+R3). Na końcu odwracasz wynik, aby dostać rezystancję całkowitą.
Najczęściej myli się układ mieszany z czysto szeregowym lub czysto równoległym, bo patrzy się na "ułożenie" elementów zamiast na węzły. Drugi błąd to uznanie, że każdy element to osobna gałąź, choć w rzeczywistości kilka elementów może być w jednej gałęzi szeregowo.
Nie. W połączeniu szeregowym jest tylko jedna ścieżka przewodzenia, więc prąd nie ma gdzie się rozdzielić. Rozdział prądu jest cechą układów z gałęziami równoległymi. Jeśli na schemacie widzisz rozgałęzienie i późniejsze połączenie, to nie jest układ czysto szeregowy.
Układy mieszane pojawiają się m.in. w obwodach pomocniczych, sygnalizacji, układach pomiarowych i prostych dzielnikach/przystosowaniach obciążeń. Pozwalają uzyskać wymaganą rezystancję zastępczą oraz kontrolować podział prądu w różnych gałęziach instalacji.
Zastosuj procedurę: (1) zaznacz dwa główne węzły wejście/wyjście układu, (2) policz, ile jest gałęzi między tymi węzłami, (3) sprawdź, czy w którejś gałęzi elementy są "jeden po drugim" (szereg). To zwykle wystarcza do wskazania "układu mieszanego".
info

Statystycznie 58% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że na schemacie widać dwie gałęzie między tymi samymi węzłami: w górnej gałęzi jest tylko R1, a w dolnej gałęzi rezystory R2 i R3 są połączone kolejno, czyli szeregowo.

Źródła:

  • C. K. Alexander, M. N. O. Sadiku, "Fundamentals of Electric Circuits", rozdział o połączeniach rezystorów i prawach Kirchhoffa
  • W. H. Hayt, J. E. Kemmerly, S. M. Durbin, "Engineering Circuit Analysis", rozdział o obwodach rezystancyjnych oraz analizie gałęzi i węzłów

Materiały:

  • Podręczniki do analizy obwodów elektrycznych (rozdziały: rezystory, połączenia szeregowe i równoległe)
  • Zestawy zadań z obliczania rezystancji zastępczej dla układów mieszanych
  • Notatki/ściągi: reguły rozpoznawania węzłów i gałęzi na schemacie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego