KWALIFIKACJA MOT2 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 23.
Tabela przedstawia wyniki pomiarów żarówki w pojeździe samochodowym. Jaką wartość należy zapisać w rubryce Moc pobrana przez żarówkę, uwzględniając błąd rozrzutu wyników pomiarowych?
Ilustracja przedstawia tabelę z wynikami pomiarów elektrycznych żarówki w pojeździe samochodowym.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc pobraną przez żarówkę wyznacza się z wyników pomiarów (najczęściej P=U·I). Następnie należy uwzględnić rozrzut serii pomiarowej zgodnie z przyjętą w zadaniu regułą (np. wynik uśredniony i/lub korekta o błąd rozrzutu) oraz zapisać wartość z właściwym zaokrągleniem do podanej dokładności.

Pełne wyjaśnienie:

W diagnostyce instalacji elektrycznej pojazdu moc pobieraną przez odbiornik (np. żarówkę) określa się na podstawie zmierzonego napięcia na odbiorniku i zmierzonego prądu płynącego w obwodzie. Dla prądu stałego (typowo instalacja 12/24 V) podstawowa zależność ma postać P = U · I.

W zadaniu wskazano, że trzeba uwzględnić błąd rozrzutu wyników pomiarowych. Oznacza to, że nie należy przepisywać mocy policzonej z pojedynczego odczytu, lecz oprzeć się na serii wyników z tabeli (najczęściej liczy się moc dla kolejnych par U i I, a potem wyznacza reprezentatywną wartość, np. średnią, oraz ocenia rozrzut). W praktyce szkolnej "błąd rozrzutu" bywa rozumiany jako miara zmienności wyników (np. półrozstęp lub odchylenie standardowe), a wynik wpisuje się zgodnie z poleceniem i formatem rubryki.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • 48,10 i 48,15 mogą odpowiadać obliczeniu mocy bez uwzględnienia rozrzutu lub z innym (zbyt "ostrym") zaokrągleniem — typowy błąd to przyjęcie jednego odczytu jako pewnego.
  • 48,70 jest istotnie wyższa i może wynikać z użycia wartości skrajnej (maksimum) albo pomylenia danych (np. napięcia z innego wiersza tabeli) — to częsty efekt nieuwagi w pracy z tabelą.

Na egzaminie warto przyjąć nawyk: (1) obliczyć moc zgodnie z zależnością, (2) sprawdzić, jak w zadaniu opisano rozrzut/niepewność, (3) zastosować konsekwentne zaokrąglenie do dokładności wymaganej w rubryce.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej liczysz ją ze wzoru P = U · I, gdzie U to zmierzone napięcie na żarówce, a I to zmierzony prąd w obwodzie. W praktyce mierz U na zaciskach żarówki (spadki na przewodach mogą zaniżać U), a potem policz P w watach.
Rozrzut to różnice między kolejnymi wynikami uzyskanymi w tej samej konfiguracji pomiarowej. Wynika np. z wahań napięcia, kontaktów, temperatury lub ograniczeń przyrządu. W zadaniach egzaminacyjnych rozrzut traktuje się jako wskazówkę, że nie wolno opierać się na jednym odczycie.
Bo pojedynczy wynik może być przypadkowo zawyżony lub zaniżony (chwilowe wahanie napięcia, błąd odczytu, chwilowy spadek napięcia na połączeniu). Seria pomiarów pozwala ocenić typową wartość oraz zmienność, co jest bliższe rzeczywistej pracy instalacji w pojeździe.
Typowe błędy to: liczenie P z losowo wybranego pomiaru, wybieranie wartości skrajnej zamiast reprezentatywnej, pomylenie kolumn tabeli (U z I), oraz niekonsekwentne zaokrąglanie. Często też uczniowie mieszają rozrzut serii z błędem przyrządu.
Zaokrąglenie powinno być zgodne z dokładnością zapisu w tabeli (np. do 0,01) i przyjętą regułą w zadaniu. Jeśli dane wejściowe mają określoną rozdzielczość, nie dopisuj "nadmiarowych" cyfr. Najpierw wykonaj obliczenia na pełnych wartościach, a dopiero na końcu zaokrąglij.
Nie zawsze. Napięcie na akumulatorze może być wyższe niż napięcie na żarówce, bo po drodze występują spadki napięcia na przewodach, złączach i przełącznikach. Do obliczenia mocy pobieranej przez żarówkę w diagnostyce najlepiej używać napięcia zmierzonego bezpośrednio na jej zaciskach.
Widać to po dużych różnicach między kolejnymi odczytami U lub I (albo mocy policzonej z każdego wiersza). Jeśli jeden pomiar "odstaje" od reszty, może oznaczać błąd odczytu lub niestabilne warunki (np. luźne połączenie). Wtedy analiza serii jest ważniejsza niż pojedyncza wartość.
Najczęściej używa się multimetru włączonego szeregowo (wymaga przerwania obwodu) albo cęgów prądowych DC, jeśli są dostępne. W obu przypadkach trzeba dobrać właściwy zakres i zwrócić uwagę na rozdzielczość oraz błąd wskazań, bo to wpływa na niepewność mocy.
Zmienia się, bo napięcie w instalacji nie jest idealnie stałe (praca alternatora, obciążenie, stan akumulatora), a rezystancja żarnika zależy od temperatury. Dodatkowo wpływ mają opory styków i przewodów. To powoduje rozrzut U i I, a więc i rozrzut obliczonej mocy.
Ćwicz: (1) obliczenia P=U·I na danych tabelarycznych, (2) sprawdzanie jednostek i miejsc pomiaru, (3) konsekwentne zaokrąglenia, (4) interpretację rozrzutu. Pomaga też praktyka z multimetrem na prostych obwodach 12 V oraz analiza typowych spadków napięcia na złączach.
info

Około 33% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Moc pobraną przez żarówkę wyznacza się z wyników pomiarów (najczęściej P=U·I)."

Materiały:

  • Podręcznik do podstaw elektrotechniki (moc, napięcie, prąd, prawa obwodów)
  • Materiały dydaktyczne z metrologii: niepewność typu A i zasady zapisu wyniku
  • Instrukcje obsługi multimetrów i cęgów prądowych (zakresy, rozdzielczość, błędy)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego