KWALIFIKACJA ELE2 - TEST WIEDZY NR 6

PYTANIE NR 37.
Rozważ obwód trójfazowy o napięciu międzyfazowym 400V i prądzie 10A. Oblicz moc czynną tego obwodu, zakładając, że cosinus kąta przesunięcia fazowego wynosi 0,8.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc czynna w symetrycznym układzie trójfazowym:
P = √3 · ULL · I · cosφ. Po podstawieniu: √3·400 V·10 A·0,8 = 5542,4 W ≈ 5,54 kW, co po zaokrągleniu daje 5,6 kW. Pozostałe wyniki wynikają zwykle z pominięcia √3 lub cosφ.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodzie trójfazowym o symetrycznym obciążeniu moc całkowita jest sumą mocy trzech faz. Zależność geometryczna napięć i prądów w układzie trójfazowym prowadzi do wygodnego wzoru na moc czynną:

P = √3 · U · I · cosφ, gdzie U to napięcie międzyfazowe (liniowe), I to prąd w przewodzie fazowym, a cosφ to współczynnik mocy.

Krok 1 (podstawienie):
√3 ≈ 1,732; U = 400 V; I = 10 A; cosφ = 0,8.

Krok 2 (obliczenie):
P = 1,732 · 400 · 10 · 0,8 = 5542,4 W.

Krok 3 (jednostki i zaokrąglenie):
5542,4 W = 5,5424 kW ≈ 5,6 kW (zaokrąglenie do jednego miejsca po przecinku).

Odpowiedź "8kW" jest typowym skutkiem błędnego rachunku bez √3 (wtedy wyszłoby 400·10·0,8 = 3200 W = 3,2 kW) albo przyjęcia innych, niepodanych założeń. "6,4kW" i "4,8kW" najczęściej pojawiają się, gdy ktoś pomyli się w podstawieniu cosφ, przeliczeniu na kW lub zastosuje niewłaściwe napięcie (fazowe zamiast międzyfazowego) bez konsekwencji w całym wzorze.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw oceń sensowność wyniku: moc czynna P nie może przekraczać mocy pozornej S = √3·U·I (tu ok. 6,93 kVA). Wynik 5,6 kW jest mniejszy od 6,93 kVA, więc jest fizycznie spójny dla cosφ=0,8.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stosuje się wzór P = √3 · U · I · cosφ, gdzie U to napięcie międzyfazowe (liniowe), I to prąd w przewodzie fazowym, a cosφ to współczynnik mocy. Po obliczeniu w watach dzielisz przez 1000, aby otrzymać kW.
Wynika to z geometrii wektorowej w układzie trójfazowym: napięcie międzyfazowe jest √3 razy większe od napięcia fazowego przy przesunięciu 120°. Po zsumowaniu mocy trzech jednakowych faz otrzymuje się czynnik √3 w zależności P od Umiędzyfazowego i I.
cosφ to współczynnik mocy, czyli część mocy pozornej, która zamienia się na moc czynną (użyteczną). Dla obciążeń indukcyjnych (np. silniki) cosφ bywa mniejszy od 1, więc przy tym samym U i I moc czynna jest mniejsza niż moc pozorna.
Najczęściej: pominięcie √3 (użycie wzoru jednofazowego), podstawienie 230 V zamiast 400 V albo odwrotnie, zapomnienie o cosφ, oraz pomylenie jednostek (W z kW). Pomaga zapisanie wzoru z opisem: U-międzyfazowe, I-prąd, cosφ-współczynnik.
To zależy od treści zadania. Jeśli podano napięcie międzyfazowe, używasz 400 V wprost we wzorze P = √3·U·I·cosφ. Jeśli podano napięcie fazowe (np. 230 V), wtedy liczysz moc jednej fazy i mnożysz przez 3 albo używasz odpowiednio przekształconego wzoru.
Policz najpierw moc pozorną: S = √3·U·I. Moc czynna spełnia P = S·cosφ, więc musi być mniejsza od S, gdy cosφ < 1. Jeżeli wyjdzie P większe niż S, to na pewno jest błąd w podstawieniu lub jednostkach.
Nie. Moc pozorna S (kVA) opisuje "całkowite obciążenie" wynikające z U i I, a moc czynna P (kW) to część zamieniana na pracę i ciepło. Zależność jest prosta: P = S·cosφ. Gdy cosφ=1, wtedy P=S (dla wartości liczbowych).
Bardzo często przy urządzeniach napędowych i technologicznych: sprężarkach, pompach, dmuchawach oraz większych wentylatorach. Znajomość mocy czynnej ułatwia dobór zasilania, zabezpieczeń i ocenę obciążenia rozdzielni w obiekcie gazowniczym.
Przekształcasz wzór: I = P / (√3 · U · cosφ). P podajesz w W (lub konsekwentnie w kW z odpowiednimi jednostkami), U to napięcie międzyfazowe. Taki rachunek stosuje się np. do wstępnego doboru zabezpieczeń i przekrojów przewodów.
Tak, bo dokładny wynik w tym przykładzie to ok. 5,54 kW. Jeśli wymagane jest zaokrąglenie do jednego miejsca po przecinku, otrzymasz 5,5 kW. Gdy odpowiedzi są skokowo co 0,2 kW (jak w teście), zwykle wybiera się najbliższą wartość, czyli 5,6 kW.
info

Statystycznie 68% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Moc czynna w symetrycznym układzie trójfazowym:P = √3 · ULL · I · cosφ."

Źródła:

  • Wikipedia: Three-phase electric power (sekcja dot. mocy w układzie trójfazowym) https://en.wikipedia.org/wiki/Three-phase_electric_power - accessed 2026-02-27
  • Wikipedia: Power factor (definicja i rola cosφ w mocy czynnej) https://en.wikipedia.org/wiki/Power_factor - accessed 2026-02-27
  • All About Circuits: Three-Phase Power (zależność P = √3·V·I·pf) https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-10/three-phase-power/ - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki/kompendia z podstaw elektrotechniki (temat: moc w obwodach AC i układy trójfazowe)
  • Tablice i karty wzorów z elektrotechniki (moc w 1f i 3f, cosφ)
  • Zestawy zadań rachunkowych z sieci trójfazowych z odpowiedziami

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego