W obwodzie z dwoma rezystorami połączonymi szeregowo płynie ten sam prąd przez oba elementy, a napięcie zasilania rozkłada się na spadki napięć proporcjonalnie do rezystancji. Taki układ nazywa się dzielnikiem napięcia.
Krok 1: rezystancja całkowita
Rezystancja zastępcza połączenia szeregowego wynosi: R = R1 + R2 = 100 Ω + 200 Ω = 300 Ω.
Krok 2: prąd w obwodzie
Z prawa Ohma: I = V/R = 30 V / 300 Ω = 0,1 A.
Krok 3: napięcie na R2
Spadek napięcia na rezystorze R2: UR2 = I · R2 = 0,1 A · 200 Ω = 20 V. Można też użyć bezpośrednio wzoru dzielnika: UR2 = V · R2/(R1+R2) = 30 · 200/300 = 20 V.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Odpowiedź "10V" odpowiada spadkowi napięcia na R1 (0,1 A · 100 Ω = 10 V) albo wynika z pomylenia rezystorów.
- Odpowiedź "30V" to napięcie zasilania całego szeregu, a nie napięcie na jednym elemencie. Na pojedynczym rezystorze nie może się odłożyć całe napięcie, jeśli w szeregu jest drugi rezystor o niezerowej rezystancji.
- Odpowiedź "None of the above" jest fałszywa, bo poprawny wynik (20 V) znajduje się wśród opcji.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy rezystory są w szeregu, większy opór ma większy spadek napięcia. Ponieważ R2 (200 Ω) jest dwa razy większy od R1 (100 Ω), spadek na R2 powinien być dwa razy większy niż na R1 (czyli 20 V vs 10 V). To szybki test sensowności wyniku.
