KWALIFIKACJA ELM3 - TEST WIEDZY NR 5

PYTANIE NR 11.
Rozważ sytuację, w której prąd o wartości 3A płynie przez przewodnik przez 4 sekundy. Oblicz ładunek, który przepłynął przez przewodnik.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Ładunek oblicza się ze wzoru Q = I·t, gdzie I to natężenie prądu, a t to czas. Dla I = 3 A i t = 4 s: Q = 3·4 = 12. Jednostka A·s jest równoważna kulombowi, więc wynik to 12 C. Pozostałe odpowiedzi wynikają z błędnego mnożenia lub podstawienia.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano natężenie prądu oraz czas jego przepływu przez przewodnik. Aby obliczyć, jaki ładunek elektryczny przepłynął w tym czasie, korzysta się z podstawowej zależności:

Q = I · t

  • Q – ładunek elektryczny w kulombach (C),
  • I – natężenie prądu w amperach (A),
  • t – czas w sekundach (s).

Podstawiamy dane z treści:

I = 3 A
t = 4 s

Obliczenie:

Q = 3 A · 4 s = 12 A·s

Ponieważ 1 A = 1 C/s, to:

A·s = (C/s)·s = C

Dlatego wynik zapisujemy jako 12 C.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wartość 6 C odpowiadałaby np. czasowi 2 s albo prądowi 1,5 A. Wartość 7 C nie wynika z poprawnych działań dla podanych danych i zwykle wskazuje na błąd arytmetyczny lub przypadkowy wybór. Wartość 15 C mogłaby powstać po pomyleniu danych (np. przyjęciu 5 s) albo przy błędnym mnożeniu.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w zadaniu są tylko I i t, niemal zawsze chodzi o zastosowanie Q = I·t oraz o poprawny zapis jednostek.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Ładunek elektryczny to ilość "przeniesionej" elektryczności przez przekrój przewodnika. W obwodach wyraża się go w kulombach (C) i wiąże z przepływem prądu w czasie. Dla stałego prądu oblicza się go ze wzoru Q = I·t.
Gdy natężenie prądu jest stałe, użyj zależności Q = I·t. Podstaw I w amperach (A) i t w sekundach (s), a wynik otrzymasz w kulombach (C), bo 1 C = 1 A·s.
Amper to kulomb na sekundę: 1 A = 1 C/s. Dlatego iloczyn A·s daje C: (C/s)·s = C. To prosta kontrola jednostek, która pomaga wykryć błędy w zadaniach z prądem i ładunkiem.
Wzór Q = I·t działa bezpośrednio dla stałego natężenia prądu w czasie. Gdy prąd się zmienia, ogólnie stosuje się zależność Q = ∫ I(t) dt, czyli całkowanie po czasie. Na egzaminie zwykle jest podany prąd stały.
Wynik ładunku zapisuj w kulombach (C). Jeśli wyjdzie Ci A·s, to jest to równoważne C. Dobrą praktyką jest dopisanie jednostki, bo brak jednostki może być potraktowany jako błąd lub niepełna odpowiedź.
Wykonaj szybkie oszacowanie: przy 3 A przez 4 s prąd "przenosi" 3 kulomby na sekundę, więc w 4 s powinno być około 12 C. Jeśli wynik jest dużo mniejszy lub większy, zwykle oznacza to błąd w mnożeniu albo w odczytaniu danych.
Najczęstsze błędy to: pomylenie wzoru z innymi (np. P=U·I), pomylenie jednostek (minuty zamiast sekund), brak zamiany jednostek czasu oraz zwykły błąd arytmetyczny. Pomaga zapis danych i jednostek przed obliczeniem.
Obliczanie ładunku przydaje się m.in. przy analizie układów elektronicznych (np. ładowanie/rozładowanie pojemności), w sterowaniu impulsowym oraz przy rozumieniu, ile "elektryczności" przepływa w danym czasie przez elementy wykonawcze i tory pomiarowe.
Tak. Ze wzoru Q = I·t można przekształcić: I = Q/t albo t = Q/I. Na egzaminie ważne jest, by dobrać przekształcenie do tego, czego szukasz, i zachować spójne jednostki (A, s, C).
Jeśli w treści występują tylko prąd i czas oraz pytanie "ile ładunku przepłynęło", to jest to typowe Q = I·t. Zadania na moc zwykle podają napięcie i prąd (P=U·I) lub opór (P=I²R), a na napięcie/opór odnoszą się do prawa Ohma.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 84% zdających egzamin. średnio łatwe

Eksperci podkreślają: "Ładunek oblicza się ze wzoru Q = I·t, gdzie I to natężenie prądu, a t to czas."

Źródła:

  • Serway, Jewett: "Fizyka dla nauk ścisłych i inżynierii" (tom: Elektryczność i magnetyzm), rozdział o prądzie elektrycznym – definicja natężenia prądu I = dQ/dt
  • Halliday, Resnick, Walker: "Podstawy fizyki" (tom: Elektryczność i magnetyzm), część dotycząca prądu i ładunku – zależność Q = I·t dla stałego prądu
  • ISO/IEC 80000-6:2008, "Quantities and units — Part 6: Electromagnetism" – definicje wielkości i jednostek (A, C) oraz relacje między nimi

Materiały:

  • Podręcznik fizyki (dział: prąd elektryczny, natężenie prądu, ładunek)
  • Notatki z elektrotechniki: definicje wielkości elektrycznych i jednostki SI
  • Zbiór zadań z elektrotechniki/elektroniki: proste obliczenia Q, I, t

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego