KWALIFIKACJA ELE2 - TEST WIEDZY NR 1

PYTANIE NR 35.
Załóż, że masz do dyspozycji obwód z trzema rezystorami o wartościach 5Ω, 10Ω i 15Ω. Które z poniższych twierdzeń jest prawdziwe, jeśli rezystory są połączone równolegle?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W połączeniu równoległym rezystancja zastępcza spełnia zależność: 1/R = 1/5 + 1/10 + 1/15 = 11/30, więc R = 30/11 ≈ 2,73Ω. Taki wynik jest zawsze mniejszy od najmniejszego rezystora w układzie (5Ω), bo prąd ma więcej równoległych dróg przepływu.

Pełne wyjaśnienie:

W połączeniu równoległym każdy rezystor ma takie samo napięcie, a prąd rozdziela się na gałęzie. Z tego wynika kluczowa własność: rezystancja zastępcza jest mniejsza niż najmniejsza rezystancja składowa.

Dla trzech rezystorów połączonych równolegle stosuje się wzór:

1/Rz = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

Podstawiamy wartości:

1/Rz = 1/5 + 1/10 + 1/15 = 6/30 + 3/30 + 2/30 = 11/30

Stąd:

Rz = 30/11 ≈ 2,73Ω, czyli mniej niż 5Ω. Dlatego prawdziwe jest twierdzenie, że całkowita rezystancja obwodu jest mniejsza niż 5Ω.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 30Ω to wynik typowy dla połączenia szeregowego (5 + 10 + 15). To klasyczna pomyłka: użycie złej reguły łączenia.
  • 15Ω nie może być rezystancją zastępczą, bo w równoległym Rz musi być mniejsze od najmniejszej wartości (a 15Ω jest większe).
  • 10Ω bywa wybierane intuicyjnie jako "średnia", ale rezystancji równoległych nie uśrednia się arytmetycznie; dodaje się ich odwrotności.

W praktyce (także w układach sterowania instalacji gazowych) połączenia równoległe pojawiają się np. przy wielu czujnikach lub elementach wykonawczych. Umiejętność szybkiej oceny, że Rz spada poniżej najmniejszej gałęzi, pomaga wychwycić błędy podłączeń i nieoczekiwane wzrosty prądu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To sposób połączenia, w którym oba końce każdego rezystora są dołączone do tych samych dwóch węzłów. W efekcie napięcie na każdej gałęzi jest takie samo, a prąd dzieli się między gałęzie zależnie od ich rezystancji.
Bo dodajesz kolejne równoległe drogi przepływu prądu. Całkowita przewodność rośnie (sumują się odwrotności rezystancji), więc opór "wypadkowy" maleje. To intuicyjnie jak poszerzanie przejścia: łatwiej przepływa prąd.
Użyj wzoru: 1/Rz = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Następnie odwróć wynik. Najpierw sumujesz odwrotności rezystancji, a nie same rezystancje, co odróżnia układ równoległy od szeregowego.
Najczęściej: mylenie z połączeniem szeregowym (sumowanie 5+10+15), wybór "średniej" wartości bez obliczeń oraz zapominanie o zasadzie, że Rz w równoległym jest zawsze mniejsze od najmniejszego rezystora.
Tak, jeśli znasz własność układu równoległego: Rz < Rmin. Ponieważ najmniejszy rezystor ma 5Ω, rezystancja zastępcza musi być mniejsza niż 5Ω. Liczenie potwierdza to i daje ok. 2,73Ω.
W szeregowym prąd jest taki sam w całym łańcuchu, a napięcia się "dzielą". W równoległym napięcie jest takie samo na gałęziach, a prąd się "dzieli". W treści szukaj słów "równolegle" lub opisu wspólnych węzłów.
Bo 30Ω to prosty wynik z dodawania 5+10+15, czyli reguła dla połączenia szeregowego. W równoległym nie dodaje się rezystancji wprost, tylko ich odwrotności, więc 30Ω nie pasuje do tej konfiguracji.
Np. przy wielu czujnikach lub elementach wykonawczych pracujących w gałęziach równoległych, a także przy rozwiązaniach zwiększających redundancję (awaria jednej gałęzi nie blokuje całego systemu). To istotne dla układów bezpieczeństwa.
Zastosuj regułę kontrolną: Rz musi być mniejsze od najmniejszego rezystora. Jeśli wyszło Ci więcej niż 5Ω, to na pewno błąd. Drugi test: dodanie kolejnej gałęzi równoległej zawsze zmniejsza Rz.
Kluczowe są dwie zasady: napięcie na każdej gałęzi jest jednakowe, a prąd całkowity jest sumą prądów gałęzi. Te własności prowadzą do wzoru na Rz i tłumaczą, czemu opór wypadkowy maleje.
info

Statystycznie 68% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "W połączeniu równoległym rezystancja zastępcza spełnia zależność: 1/R = 1/5 + 1/10 + 1/15 = 11/30, więc R = 30/11 ≈ 2,73Ω."

Źródła:

  • OpenStax, University Physics Volume 2, rozdział "Direct-Current Circuits" (sekcja o rezystorach w szeregu i równolegle): https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-2 - accessed 2026-02-26
  • Khan Academy, "Resistors in series and parallel" (DC circuits): https://www.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic/circuits-resistance/a/what-are-series-and-parallel-circuits - accessed 2026-02-26
  • Wikipedia (pl), "Połączenie równoległe" (własności i zależności dla elementów obwodu): https://pl.wikipedia.org/wiki/Po%C5%82%C4%85czenie_r%C3%B3wnoleg%C5%82e - accessed 2026-02-26

Materiały:

  • Podręcznik do elektrotechniki: dział "Obwody prądu stałego – połączenia rezystorów"
  • Kursy wideo z podstaw elektroniki/elektrotechniki (temat: rezystory szeregowo i równolegle)
  • Zadania rachunkowe: wyznaczanie rezystancji zastępczej i prądu całkowitego w prostych obwodach DC

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego