Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA MOT2 - STYCZEŃ 2020



PYTANIE NR 14.
Wartość rezystancji włókna żarnika żarówki samochodowej 12 V o mocy 4 W, pracującej w obwodzie prądu stałego, wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rezystancję obciążenia w DC można wyznaczyć ze wzoru R = U²/P.
Dla żarówki: U = 12 V, P = 4 W, więc R = 12²/4 = 144/4 = 36 Ω. Pozostałe wartości wynikają z błędnego użycia wzoru lub pominięcia potęgowania napięcia.

Pełne wyjaśnienie:

W obwodzie prądu stałego dla odbiornika o charakterze rezystancyjnym korzysta się z zależności mocy:

  • P = U · I
  • U = I · R (prawo Ohma)

Łącząc oba wzory, eliminujemy prąd I. Z prawa Ohma mamy I = U/R. Podstawiamy do wzoru na moc:

P = U · (U/R) = U²/R

Stąd po przekształceniu otrzymujemy wzór na rezystancję:

R = U² / P

Dane z zadania: U = 12 V, P = 4 W.

Obliczenie krok po kroku:

  • U² = 12² = 144
  • R = 144 / 4 = 36 Ω

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wartość 12 Ω często wynika z pomyłki i użycia niepoprawnej zależności R = U/P (brakuje wtedy jednego czynnika U). 22 Ω może być efektem błędu rachunkowego lub zaokrągleń bez podstaw, a 5 Ω jest typowym skutkiem mylenia zależności mocy z prądem (np. niepoprawnego przestawienia P = U·I) albo skojarzeń z małą rezystancją "na zimno".

W praktyce diagnostycznej w pojeździe takie obliczenie pozwala szybko oszacować parametry obciążenia: z P = 4 W i U = 12 V wynika też prąd pracy I = P/U ≈ 0,33 A. To ułatwia ocenę, czy w obwodzie oświetlenia prąd jest zgodny z oczekiwaniami (np. przy zwarciu lub złym zamienniku).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć rezystancję żarówki, gdy znam napięcie i moc?
Użyj wzoru na moc dla odbiornika rezystancyjnego: P = U²/R. Po przekształceniu dostajesz R = U²/P. Podstaw wartości w jednostkach V i W, a wynik otrzymasz w omach (Ω).
Dlaczego w obliczeniach pojawia się wzór R = U²/P, a nie R = U/P?
Bo U/P nie ma jednostki oma. Poprawna zależność wynika z połączenia P = U·I oraz U = I·R. Po podstawieniu I = U/R do wzoru na moc otrzymuje się P = U²/R, czyli R = U²/P.
Co oznacza moc 4 W w żarówce 12 V w samochodzie?
Oznacza, że przy zasilaniu napięciem znamionowym 12 V żarówka zamienia ok. 4 J energii na sekundę na światło i ciepło. Z tego można też policzyć prąd pracy: I = P/U, czyli około 0,33 A.
Jak policzyć prąd pobierany przez żarówkę 12 V 4 W?
W obwodzie DC zastosuj P = U·I, więc I = P/U. Dla 4 W i 12 V: I ≈ 4/12 ≈ 0,33 A. Taki rachunek pomaga ocenić obciążenie obwodu i dobór bezpiecznika.
Czy rezystancja żarnika jest stała podczas pracy żarówki?
W praktyce nie: rezystancja włókna zależy od temperatury. Po rozgrzaniu rośnie, dlatego rezystancja "na gorąco" (w pracy) jest większa niż "na zimno" mierzona omomierzem przed włączeniem.
Dlaczego wynik 36 Ω jest większy niż typowe opory mierzone na zimno?
Włókno żarnika ma dodatni temperaturowy współczynnik rezystancji: im wyższa temperatura, tym większy opór. Podczas świecenia włókno jest bardzo gorące, więc rezystancja robocza wyliczona z U i P wychodzi wyraźnie większa.
Jakie są najczęstsze błędy w zadaniach o mocy, napięciu i rezystancji?
Najczęściej: użycie złego wzoru (np. R = U/P), pominięcie kwadratu napięcia w U², podstawienie wartości w złych jednostkach oraz zgadywanie "ładnych" liczb bez rachunku. Pomaga zapisanie P = U·I i U = I·R oraz eliminacja I.
Czy w instalacji 12 V zawsze można przyjąć dokładnie 12 V do obliczeń?
W zadaniach egzaminacyjnych zwykle tak, bo to napięcie znamionowe. W rzeczywistym pojeździe napięcie może się zmieniać (np. przy pracy alternatora), co wpływa na moc i prąd odbiornika. Do diagnostyki warto posługiwać się napięciem zmierzonym.
Gdzie w praktyce warsztatowej przydaje się wyliczanie rezystancji z mocy i napięcia?
Przy weryfikacji obciążenia obwodu (czy odbiornik ma właściwą moc), doborze zamienników, wykrywaniu nieprawidłowych poborów prądu oraz ocenie, czy bezpiecznik i przewody są dobrane właściwie. To szybka kontrola "czy wartości mają sens".
Jak odróżnić obwód prądu stałego od przemiennego w kontekście takich obliczeń?
W pojeździe większość odbiorników zasilana jest z instalacji DC (akumulator/alternator z prostowaniem). Dla AC często pojawiają się wartości skuteczne i przesunięcia fazowe. W tym typie zadań, gdy podane jest 12 V w aucie, zakłada się DC.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 62% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że rezystancję obciążenia w DC można wyznaczyć ze wzoru R = U²/P.Dla żarówki: U = 12 V, P = 4 W, więc R = 12²/4 = 144/4 = 36 Ω.

Źródła:

  • Khan Academy (PL) – Zależność mocy elektrycznej i prawo Ohma (materiały z fizyki/elektryczności): https://pl.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL) – Prawo Ohma (zależności U, I, R): https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL) – Moc elektryczna (wzory P = U·I oraz P = U²/R): https://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_elektryczna (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw elektrotechniki (prawo Ohma, moc w DC)
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji motoryzacyjnych dotyczące instalacji elektrycznej 12 V
  • Zadania rachunkowe z obwodów prądu stałego (moc, prąd, rezystancja)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego