KWALIFIKACJA ELE2 - TEST WIEDZY NR 10

PYTANIE NR 3.
Rozważ obwód równoległy z dwoma rezystorami o wartościach 2Ω i 4Ω. Jeśli napięcie w obwodzie wynosi 6V, oblicz moc wydzielaną na każdym z rezystorów. Które z poniższych twierdzeń jest prawdziwe?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W połączeniu równoległym na każdym rezystorze jest to samo napięcie 6 V. Moc można policzyć ze wzoru P=U2/R. Dla 2 Ω: 36/2=18 W, dla 4 Ω: 36/4=9 W. Większa moc wydziela się więc na rezystorze 2 Ω.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodzie równoległym kluczową własnością jest to, że napięcie na każdej gałęzi jest takie samo i równe napięciu źródła. Skoro w obwodzie jest 6 V, to na rezystorze 2 Ω również jest 6 V i na rezystorze 4 Ω także jest 6 V.

Moc wydzielana na rezystorze (zamieniana na ciepło) może być liczona na kilka równoważnych sposobów:

  • P=U·I (gdy znamy napięcie i prąd),
  • P=I2·R (gdy znamy prąd),
  • P=U2/R (gdy znamy napięcie).

Tutaj najwygodniejszy jest wzór P=U2/R, bo napięcie jest podane, a prąd nie jest potrzebny do samego obliczenia mocy.

Obliczenia:

  • Dla rezystora 2 Ω: P = 62/2 = 36/2 = 18 W.
  • Dla rezystora 4 Ω: P = 62/4 = 36/4 = 9 W.

Zatem prawdziwe jest stwierdzenie: "Moc na rezystorze 2Ω jest większa". Wynika to z faktu, że przy stałym napięciu moc jest odwrotnie proporcjonalna do rezystancji: mniejszy opór pobiera większą moc.

Pozostałe stwierdzenia są błędne z typowych powodów:

  • "Moc na rezystorze 4Ω jest większa" – to pomyłka w rozumieniu zależności P od R przy stałym napięciu.
  • "Moc na obu rezystorach jest taka sama" – byłoby prawdziwe tylko przy identycznych rezystancjach (albo w innych, szczególnych warunkach), a tu opory są różne.
  • "Nie można obliczyć mocy bez znajomości natężenia prądu" – nieprawda, bo przy znanym napięciu można użyć P=U2/R. Prądy gałęziowe da się też wyliczyć z prawa Ohma, ale nie jest to konieczne do wskazania większej mocy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw ustal, jakie wielkości są znane. W obwodzie równoległym napięcie na każdej gałęzi jest takie samo jak napięcie źródła. Gdy znasz napięcie U i opór R, użyj P=U2/R. Gdy znasz prąd I, możesz użyć P=U·I lub P=I2·R.
W połączeniu równoległym oba końce każdego rezystora są podłączone do tych samych dwóch węzłów obwodu. Różnica potencjałów między tymi węzłami jest jedna, więc każdy element "widzi" to samo napięcie. Zmieniają się natomiast prądy w gałęziach, bo zależą od rezystancji.
Wzór P=U2/R opisuje moc wydzielaną na oporniku, gdy znasz napięcie na elemencie i jego rezystancję. Jest szczególnie wygodny w obwodach równoległych, gdzie napięcie gałęzi jest znane i takie samo dla wielu elementów, a prądy mogą być niepodane.
Najczęściej myli się warunki: w szeregu prąd jest taki sam, a w równoległym takie samo jest napięcie. Drugi błąd to wybór złego wzoru (np. P=I2R bez obliczenia prądu). Często też zakłada się "taka sama moc", mimo różnych oporów i tego samego napięcia.
Nie. Jeśli znasz napięcie U na elemencie i jego opór R, możesz policzyć moc bez prądu ze wzoru P=U2/R. Natężenie bywa potrzebne w innych sytuacjach (np. gdy podano tylko I), ale nie jest warunkiem koniecznym w każdym zadaniu.
Gdy napięcie jest takie samo, porównanie jest proste: z P=U2/R wynika, że mniejszy opór ma większą moc. Czyli dla tego samego U rezystor 2 Ω zawsze będzie wydzielał więcej mocy niż 4 Ω. To szybka metoda na testach.
W połączeniu równoległym na każdej gałęzi masz 6 V. Z prawa Ohma I=U/R: dla 2 Ω prąd wynosi 6/2=3 A, a dla 4 Ω wynosi 6/4=1,5 A. Te prądy można potem użyć do kontroli mocy wzorem P=U·I.
Przy stałym napięciu mniejsza rezystancja pobiera większy prąd (I=U/R). Większy prąd przy tym samym napięciu daje większą moc (P=U·I). Równoważnie: P=U2/R pokazuje, że moc rośnie, gdy R maleje, jeśli U jest stałe.
W instalacjach i urządzeniach towarzyszących (automatyka, sterowanie, detekcja gazu) występują elementy elektryczne, które wydzielają ciepło. Umiejętność oszacowania mocy pomaga dobrać elementy o odpowiedniej mocy znamionowej, ocenić ryzyko przegrzewania i poprawnie interpretować obciążenie zasilacza.
Jeśli masz prądy i opory, licz moc wzorem P=I2·R dla każdej gałęzi osobno. Jeżeli znasz prąd i napięcie, użyj P=U·I. W równoległym często możesz też wyznaczyć napięcie z U=I·R, bo dla gałęzi jest ono wspólne.
info

Statystycznie 68% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "W połączeniu równoległym na każdym rezystorze jest to samo napięcie 6 V."

Źródła:

  • Wikipedia (pl): "Moc (fizyka)" – zależności mocy elektrycznej P=U·I, P=U^2/R, P=I^2R, https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_(fizyka) - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (pl): "Prawo Ohma" – zależność U=R·I i jej zastosowanie w obwodach, https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (pl): "Połączenie równoległe" – własność jednakowego napięcia na gałęziach, https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_r%C3%B3wnoleg%C5%82e - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Notatki/podręcznik z elektrotechniki: dział "moc w obwodach prądu stałego"
  • Zestawy zadań: połączenia szeregowe i równoległe rezystorów (obliczenia U, I, P)
  • Materiały wideo/lekcje online o prawie Ohma i mocy (z przykładami rachunkowymi)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego