KWALIFIKACJA ELE2 - TEST WIEDZY NR 13

PYTANIE NR 2.
Rozważ układ dwóch cewek o indukcyjnościach 10 mH i 20 mH połączonych równolegle. Jaką wartość będzie miała indukcyjność zastępcza tego układu?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla idealnych cewek połączonych równolegle spełnione jest: 1/Lz = 1/L1 + 1/L2. Zatem 1/Lz = 1/10 mH + 1/20 mH = 0,1 + 0,05 = 0,15 (1/mH), więc Lz = 1/0,15 ≈ 6,67 mH. Wynik jest mniejszy niż 10 mH, co zgadza się z intuicją dla połączenia równoległego.

Pełne wyjaśnienie:

W połączeniu równoległym dwóch idealnych indukcyjności (bez rozpatrywania sprzężenia magnetycznego) stosuje się regułę sumowania odwrotności, analogiczną do rezystorów połączonych równolegle:

1/Lz = 1/L1 + 1/L2

Podstawiamy dane z zadania:

L1 = 10 mH, L2 = 20 mH

Obliczenia krok po kroku:

  • 1/L1 = 1/10 mH = 0,1 (1/mH)
  • 1/L2 = 1/20 mH = 0,05 (1/mH)
  • 1/Lz = 0,1 + 0,05 = 0,15 (1/mH)
  • Lz = 1/0,15 ≈ 6,666… mH ≈ 6,67 mH

To odpowiada oznaczonej odpowiedzi poprawnej. Warto też wykonać szybki test sensowności: dla połączenia równoległego wartość zastępcza musi być mniejsza od najmniejszej z indukcyjności składowych. Najmniejsza to 10 mH, a 6,67 mH jest mniejsze, więc wynik wygląda poprawnie.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 30 mH to wynik charakterystyczny dla połączenia szeregowego (10 + 20), więc wynika z pomylenia typu połączenia.
  • 20 mH oznaczałoby, że druga cewka "nie ma wpływu" na wynik; w równoległym dołączenie dodatkowej gałęzi zmienia indukcyjność zastępczą i zwykle ją zmniejsza.
  • 15 mH bywa wybierane przez intuicyjne "uśrednianie", ale w równoległym wynik nie jest średnią arytmetyczną i nie może być większy niż 10 mH.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli widzisz połączenie równoległe, sprawdź, czy obliczony wynik jest mniejszy od najmniejszej wartości elementu — to szybka kontrola poprawności rachunków.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Dla idealnych cewek połączonych równolegle stosuje się zależność: 1/Lz = 1/L1 + 1/L2. Najpierw liczysz odwrotności indukcyjności, sumujesz je, a na końcu odwracasz wynik. Kontrola: Lz musi wyjść mniejsze niż najmniejsza z cewek.
Połączenie równoległe daje więcej niż jedną drogę "dla prądu", więc całkowita reaktancja indukcyjna maleje. Matematycznie wynika to z sumowania odwrotności: dodanie dodatniej wartości 1/L zwiększa sumę, a po odwróceniu daje mniejszą indukcyjność zastępczą.
mH to milihenr (miliHenr), czyli 0,001 H. W zadaniach szkolnych często podaje się indukcyjności w mH, bo typowe cewki mają wartości znacznie mniejsze niż 1 H. W obliczeniach ważne jest, by wszystkie wartości były w tej samej jednostce.
Najczęściej myli się połączenie równoległe z szeregowym (dodaje się L1 + L2). Drugi typowy błąd to niepoprawne liczenie odwrotności (np. 1/20 jako 0,2). Pomaga test sensowności: w równoległym wynik nie może być większy od najmniejszej indukcyjności.
Nie. Średnia arytmetyczna (15 mH) nie opisuje połączenia równoległego cewek. W równoległym obowiązuje reguła odwrotności, więc wynik jest "bliżej" mniejszej wartości i dodatkowo musi być mniejszy niż 10 mH. Uśrednianie prowadzi do błędnych odpowiedzi na egzaminie.
Zastosuj prostą kontrolę: dla dwóch dodatnich indukcyjności połączonych równolegle Lz < min(L1, L2). Jeśli wyszło Ci więcej niż 10 mH (w tym zadaniu), to na pewno popełniono błąd. To szybka metoda wykrywania pomyłek rachunkowych.
Cewki są typowe w elementach wykonawczych automatyki, np. w elektrozaworach sterujących przepływem oraz w przekaźnikach w torach sterowania. Znajomość podstaw indukcyjności pomaga rozumieć zachowanie układów (np. opóźnienia, prądy rozruchowe, reakcje na zasilanie).
Tak, jeśli cewki są blisko siebie i mają znaczące sprzężenie, proste wzory mogą wymagać korekty (dochodzi składnik wzajemnej indukcyjności). W typowych zadaniach egzaminacyjnych zakłada się jednak cewki idealne i brak sprzężenia, o ile nie podano inaczej w treści.
Dla połączenia szeregowego idealnych cewek (bez sprzężenia) indukcyjności się sumują: Lz = L1 + L2. To przeciwieństwo przypadku równoległego. Na egzaminie najpierw rozpoznaj typ połączenia, bo pomylenie tych reguł daje najbardziej typowe błędy.
Nie zawsze. Częstotliwość jest potrzebna, gdy liczysz reaktancję indukcyjną (zależną od f). W tym pytaniu prosisz wyłącznie o indukcyjność zastępczą, więc wystarcza reguła łączenia L w równoległym, bez danych o częstotliwości.
info

Statystycznie 59% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Dla idealnych cewek połączonych równolegle spełnione jest: 1/Lz = 1/L1 + 1/L2."

Źródła:

  • Wikipedia: Inductor — sekcja o łączeniu indukcyjności (równoległe), https://en.wikipedia.org/wiki/Inductor (dostęp: 2026-03-05)
  • Wikipedia (PL): Cewka indukcyjna — podstawy i opis elementu, https://pl.wikipedia.org/wiki/Cewka_indukcyjna (dostęp: 2026-03-05)
  • All About Circuits: Inductors in Series and Parallel (wzory na indukcyjność zastępczą), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-15/inductors-series-parallel/ (dostęp: 2026-03-05)

Materiały:

  • Podręcznik do elektrotechniki/elektroniki na poziomie technikum: dział o cewkach i połączeniach elementów biernych
  • Zbiory zadań z elektrotechniki: obliczenia wielkości zastępczych (R, C, L) w połączeniach
  • Materiały dydaktyczne o elementach wykonawczych automatyki (np. elektrozawory) i roli cewek w sterowaniu

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego