W obwodzie z rezystorami połączonymi szeregowo kluczowa własność jest taka, że natężenie prądu jest jednakowe w każdym elemencie łańcucha. Skoro w zadaniu podano prąd I = 2 A, to dokładnie taki sam prąd płynie kolejno przez rezystor 2 Ω, 3 Ω i 5 Ω.
Spadek napięcia na pojedynczym rezystorze oblicza się z prawa Ohma:
U = I · R
Liczymy więc napięcia na każdym rezystorze osobno:
- Dla rezystora 2 Ω: U = 2 A · 2 Ω = 4 V
- Dla rezystora 3 Ω: U = 2 A · 3 Ω = 6 V
- Dla rezystora 5 Ω: U = 2 A · 5 Ω = 10 V
Widać, że przy stałym prądzie spadek napięcia jest proporcjonalny do rezystancji. Dlatego największe napięcie odkłada się na elemencie o największym oporze, czyli na 5 Ω.
Dlaczego pozostałe stwierdzenia są błędne? Teza o największym napięciu na 2 Ω lub 3 Ω przeczy zależności U=I·R, bo te rezystancje są mniejsze, więc spadki muszą być mniejsze. Stwierdzenie, że napięcie na wszystkich rezystorach jest takie samo, bywa prawdziwe w połączeniu równoległym, ale nie w szeregowym: w szeregu równe jest natężenie prądu, a napięcia dzielą się zgodnie z wartościami rezystancji.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz "szeregowo" i podany prąd, najpierw zapisz: I takie samo, potem licz U z prawa Ohma dla każdego elementu, a na końcu porównaj wyniki.
