W typowym silniku prądu stałego (np. bocznikowym lub separacyjnie wzbudzanym) prędkość obrotowa wynika z zależności między napięciem zasilania a SEM wsteczną wytwarzaną w wirniku podczas obrotu. W uproszczeniu można to zapisać jako relację typu U ≈ E + I·R, gdzie: U to napięcie zasilania, E to SEM wsteczna, I to prąd twornika, a R to rezystancja obwodu twornika. Dodatkowo SEM wsteczna rośnie wraz z prędkością i strumieniem wzbudzenia (w przybliżeniu E ∝ n·Φ).
Jeżeli zwiększymy napięcie zasilające i jednocześnie zakładamy, że wzbudzenie (Φ) pozostaje stałe oraz obciążenie nie zmienia się skokowo, to układ dąży do nowego punktu równowagi: aby "zrównoważyć" większe U, silnik musi wytworzyć większą SEM wsteczną E, a to oznacza wzrost prędkości obrotowej. Dlatego odpowiedź "Prędkość obrotowa silnika wzrośnie" jest poprawna w standardowym ujęciu nauczania podstaw napędów.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do tego modelu?
- "Prędkość obrotowa silnika spadnie" – spadek prędkości byłby typowy raczej przy obniżeniu napięcia lub wzroście obciążenia, a nie przy zwiększeniu U w warunkach porównywalnych.
- "Prędkość obrotowa silnika pozostanie bez zmian" – nie jest to prawdą dla klasycznego silnika DC przy stałym wzbudzeniu, bo prędkość zmienia się wraz z U (choć nie idealnie liniowo przez spadki I·R i zmiany obciążenia).
- "Prędkość obrotowa silnika zależy od innych czynników, a nie od napięcia zasilającego" – prędkość rzeczywiście zależy też od obciążenia i strumienia wzbudzenia, ale napięcie jest jednym z głównych parametrów regulacyjnych; stwierdzenie, że "nie zależy od napięcia", jest zbyt kategoryczne.
W praktyce warto pamiętać o zastrzeżeniu: w silniku szeregowym oraz przy istotnych zmianach obciążenia zależności mogą być bardziej złożone. Jednak na poziomie pytania testowego przyjmuje się model: większe napięcie zasilania → większa prędkość obrotowa (przy pozostałych warunkach niezmienionych).
