KWALIFIKACJA TLO1 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 37.
W obwodzie jak na rysunku na skutek zwiększenia włączonej w obwód rezystancji R
Ilustracja przedstawia schemat obwodu elektrycznego, który jest częścią pytania egzaminacyjnego z kwalifikacji zawodowej dla
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zwiększenie rezystancji R w typowym obwodzie szeregowym powoduje spadek prądu w całym obwodzie, więc amperomierz wskaże mniejsze natężenie.
Jednocześnie większa część napięcia źródła odkłada się na większym R, więc woltomierz podłączony do R pokaże większy spadek napięcia.

Pełne wyjaśnienie:

W takim układzie kluczowe jest rozumienie dwóch zasad: amperomierz mierzy prąd płynący w gałęzi, więc jest włączany szeregowo, a woltomierz mierzy różnicę potencjałów na elemencie, więc jest włączany równolegle do badanego elementu (tu: do rezystancji R).

Jeśli w obwodzie (zasilanym ze źródła o stałym napięciu) zwiększamy rezystancję R, to całkowita rezystancja gałęzi rośnie, a więc natężenie prądu maleje. To bezpośrednio oznacza, że wskazanie amperomierza spadnie.

Dlaczego woltomierz pokazuje wzrost? W typowej sytuacji, gdy woltomierz mierzy spadek napięcia na R, obowiązuje zależność jakościowa: gdy R rośnie, większa część napięcia źródła "przypada" na większy opór w szeregu. W granicy bardzo dużego R prąd dąży do zera, a spadek napięcia na R dąży do napięcia źródła, więc wskazanie woltomierza rośnie.

  • Odpowiedź "wskazanie woltomierza się zmniejszy, a amperomierza się zwiększy" jest sprzeczna z prawem Ohma dla gałęzi szeregowej: zwiększenie oporu nie może spowodować wzrostu prądu przy stałym zasilaniu.
  • Odpowiedź "wskazanie woltomierza się nie zmieni, a amperomierza się zmniejszy" pomija fakt, że zmiana R zwykle zmienia spadek napięcia na tym elemencie (w szeregu następuje podział napięcia zależny od wartości rezystancji).
  • Odpowiedź "wskazania woltomierza i amperomierza zwiększą się" łączy dwa kierunki zmian, które nie występują jednocześnie w tym układzie: wzrost R powoduje spadek prądu, więc nie ma podstaw do wzrostu wskazania amperomierza.

W praktyce (np. w instalacjach pokładowych) podobny efekt może wystąpić przy wzroście rezystancji połączeń lub obciążenia: prąd maleje, a spadek napięcia na "problemowym" elemencie rezystancyjnym może rosnąć.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Amperomierz pokazuje natężenie prądu płynącego przez gałąź, w którą jest włączony. W obwodzie szeregowym ten sam prąd płynie przez wszystkie elementy, więc zmiana rezystancji jednego elementu zmienia wskazanie amperomierza w całym obwodzie.
Woltomierz podłącza się równolegle do elementu, na którym mierzymy spadek napięcia, czyli do rezystora R. Dzięki temu miernik porównuje potencjały na końcach rezystora i nie przerywa obwodu jak amperomierz.
Przy stałym napięciu zasilania wzrost rezystancji powoduje wzrost oporu całej gałęzi. Z prawa Ohma wynika, że większy opór oznacza mniejszy prąd. Dlatego amperomierz włączony szeregowo pokaże spadek natężenia.
W szeregu napięcie źródła dzieli się między elementy proporcjonalnie do ich rezystancji. Gdy R rośnie, "przejmuje" większą część napięcia, więc spadek napięcia na R rośnie. To typowa interpretacja wskazania woltomierza podłączonego do R.
Nie zawsze "w każdym możliwym układzie", bo zależy od tego, gdzie mierzysz napięcie i jakie są inne elementy obwodu. W tym typowym zadaniu woltomierz mierzy spadek na R w układzie szeregowym, więc wzrost R powoduje wzrost spadku napięcia na R.
Najczęściej myli się sposób włączenia mierników (amperomierz równolegle, woltomierz szeregowo), albo zakłada się, że wzrost R powoduje wzrost zarówno U, jak i I. Pomaga rysunkowe sprawdzenie: prąd w szeregu jest jeden, napięcie dzieli się na elementy.
Prawo Ohma pozwala jakościowo ocenić kierunek zmian: jeśli rośnie rezystancja gałęzi przy tym samym zasilaniu, prąd maleje. A gdy element ma większą rezystancję w szeregu, to zwykle odkłada się na nim większa część napięcia źródła, więc rośnie spadek napięcia na tym elemencie.
W praktyce obsługi awioniki podobne rozumowanie przydaje się przy analizie spadków napięć w wiązkach i złączach, doborze obciążeń testowych oraz diagnostyce usterek typu wzrost rezystancji styku. Skutkiem bywa mniejszy prąd i nieprawidłowe napięcia na odbiornikach.
Tak. Wzrost rezystancji w obwodzie często oznacza pogorszenie styku, korozję, poluzowanie złącza lub uszkodzenie przewodu. Objawem może być spadek prądu oraz większy spadek napięcia na "słabym" miejscu, co da się wykryć pomiarami napięć i prądów.
Najlepiej opanować trzy schematy: szereg, równoległe i dzielnik napięcia. Ćwicz interpretację: co mierzy dany przyrząd i jak zmieni się wskazanie po zmianie R. Pomaga też szybkie przypomnienie: amperomierz ma mały opór, woltomierz duży.
info

Statystycznie 50% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • Khan Academy: "Ohm's law" (prawo Ohma, zależności U-I-R) https://www.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/what-is-ohms-law - dostęp 2026-03-02
  • Khan Academy: "Resistors in series" (rezystory w szeregu, prąd i spadki napięć) https://www.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/what-are-resistors-in-series - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia (pl): "Prawo Ohma" https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw elektrotechniki (prawo Ohma, obwody szeregowe i równoległe)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: pomiary U i I w obwodzie DC przy zmianie obciążenia
  • Kursy online z podstaw obwodów elektrycznych (DC circuits, mierniki)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego