Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2025



PYTANIE NR 13.
W danych katalogowych rezystora SMD podano wartość rezystancji 100 Ω i moc 0,25 W. Jakie jest największe natężenie prądu, które może płynąć przez ten rezystor?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc strat na rezystorze spełnia zależność P=I2·R.
Dla R=100 Ω i P=0,25 W: Imax=√(P/R)=√(0,25/100)=0,05 A.
To jest 50 mA. Większy prąd przekroczy moc znamionową i spowoduje nadmierne nagrzewanie.

Pełne wyjaśnienie:

Wartość "moc 0,25 W" w danych katalogowych rezystora oznacza maksymalną dopuszczalną moc strat, czyli energię wydzielaną w postaci ciepła, jaką element może bezpiecznie rozproszyć (w typowych warunkach odniesienia producenta).

Dla rezystora obowiązuje zależność na moc strat:

P = I2 · R

W zadaniu znamy R = 100 Ω oraz P = 0,25 W, więc szukamy prądu granicznego:

Imax = √(P/R)

Podstawienie:

Imax = √(0,25 / 100) = √(0,0025) = 0,05 A

Po przeliczeniu jednostek: 0,05 A = 50 mA. Taki prąd powoduje dokładnie 0,25 W strat; większy prąd zwiększa straty zgodnie z kwadratem prądu (I2), więc bardzo szybko prowadzi do przekroczenia mocy i przegrzania.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 4 mA – daje moc P=I2R=(0,004)2·100≈0,0016 W, czyli znacznie poniżej dopuszczalnej; nie jest to wartość największa.
  • 200 mA – P=(0,2)2·100=4 W, czyli wielokrotnie powyżej 0,25 W; przekroczenie mocy znamionowej.
  • 250 mA – P=(0,25)2·100=6,25 W; jeszcze większe przekroczenie i wysokie ryzyko uszkodzenia.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w danych masz R i P, najczęściej najszybciej dojdziesz do prądu z I=√(P/R). Zawsze na końcu sprawdź jednostki i przelicz A↔mA.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć maksymalny prąd dla rezystora, gdy znam moc i rezystancję?
Użyj zależności na moc strat: P=I2R. Przekształć do I=√(P/R), podstaw wartości i na końcu przelicz jednostki (A na mA). To standardowy sposób wyznaczania prądu granicznego z mocy znamionowej.
Dlaczego w rezystorze stosuje się wzór P=I²R?
Rezystor zamienia energię elektryczną na ciepło. Dla elementu rezystancyjnego moc strat można zapisać jako P=U·I, a po podstawieniu U=I·R dostaje się P=I2R. Ten wzór jest wygodny, gdy znasz prąd i rezystancję.
Co oznacza moc 0,25 W w nocie katalogowej rezystora SMD?
To moc znamionowa, czyli maksymalna moc, jaką rezystor może bezpiecznie rozproszyć jako ciepło w warunkach odniesienia producenta. Jeżeli straty w pracy układu są większe, rezystor może się przegrzewać, zmieniać parametry lub ulec uszkodzeniu.
Jak sprawdzić, czy rezystor nie będzie się przegrzewał w układzie?
Policz straty mocy w rezystorze: P=I2R lub P=U2/R (zależnie od tego, co znasz). Porównaj wynik z mocą znamionową z katalogu i zostaw zapas, bo temperatura otoczenia i montaż na PCB mogą zmniejszać dopuszczalną moc.
Czy prąd maksymalny zależy tylko od rezystancji rezystora?
Nie. Zależy przede wszystkim od mocy znamionowej i rezystancji, bo I=√(P/R). Dwa rezystory 100 Ω mogą mieć inne dopuszczalne prądy, jeśli mają różną moc (np. 0,1 W vs 0,25 W). W praktyce liczy się też temperatura i chłodzenie.
Jakie błędy najczęściej robi się w zadaniach z mocą rezystora?
Najczęstsze to: użycie złego wzoru (np. I=P/R), pomylenie jednostek (mA z A), brak pierwiastka w przekształceniu, oraz nieuwzględnienie tego, że moc rośnie z kwadratem prądu. Pomaga szybka kontrola: czy wynik ma sens liczbowo i jednostkowo.
Czy dla prądu przemiennego też liczy się P=I²R?
Tak, ale wtedy I oznacza zwykle wartość skuteczną prądu, a nie amplitudę. Dla czysto rezystancyjnego obciążenia moc czynna jest opisana tym samym wzorem z użyciem wartości skutecznych. W zadaniach egzaminacyjnych często domyślnie przyjmuje się DC lub wartości skuteczne.
Co się stanie, gdy przez rezystor popłynie większy prąd niż wynika z mocy?
Straty mocy przekroczą dopuszczalną wartość, co podniesie temperaturę elementu. Skutki to m.in. zmiana rezystancji, przyspieszone starzenie, uszkodzenie warstwy oporowej, odlutowanie lub przepalenie. W SMD ryzyko rośnie także przez ograniczone odprowadzanie ciepła do PCB.
Jak dobrać rezystor SMD o odpowiedniej mocy do projektu?
Najpierw oblicz spodziewane straty mocy w najgorszym przypadku (maksymalne napięcie/prąd). Następnie dobierz rezystor o mocy znamionowej z zapasem oraz sprawdź warunki montażu i temperaturę pracy. W praktyce warto kierować się też zaleceniami z noty katalogowej dotyczącymi deratingu.
Jak szybko przeliczyć 0,05 A na miliampery na egzaminie?
1 A to 1000 mA, więc mnożysz przez 1000: 0,05 A × 1000 = 50 mA. Dobry nawyk to dopisanie jednostek w każdym kroku obliczeń, bo minimalizuje to pomyłki i ułatwia kontrolę wyniku.
info

Statystycznie 61% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Moc strat na rezystorze spełnia zależność P=I2·r.Dla R=100 Ω i P=0,25 W: Imax=√(P/R)=√(0,25/100)=0,05 A.To jest 50 mA."

Źródła:

  • All About Circuits (Textbook) – "Power in Electric Circuits" / "Resistor Power Dissipation" (zależności P=VI, P=I^2R, P=V^2/R): https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-2/electric-power/ (dostęp: 2026-02-18)
  • Khan Academy – "Power (P)" w obwodach elektrycznych (zależność mocy od napięcia, prądu i rezystancji): https://www.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/power (dostęp: 2026-02-18)
  • Horowitz, Hill, "The Art of Electronics", 3rd Edition, Cambridge University Press, 2015, rozdziały dotyczące elementów biernych i strat mocy na rezystorach (P=I^2R).

Materiały:

  • Rozdziały z podstaw elektrotechniki/elektroniki dotyczące mocy w obwodach rezystancyjnych
  • Noty katalogowe rezystorów SMD (sekcja: rated power, derating vs temperatura)
  • Zadania rachunkowe z prawa Ohma i mocy (P=UI, P=I^2R, P=U^2/R)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego