Zadania z rozwiązaniami

Zadania z prądu stałego - rozwiązania krok po kroku

Prąd elektryczny to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. Ten dział obejmuje natężenie prądu, prawo Ohma, opór elektryczny, pracę i moc prądu oraz prawa Kirchhoffa. To jeden z najczęściej sprawdzanych obszarów na maturze z fizyki - zarówno w zakresie podstawowym, jak i rozszerzonym.

📖 Powtórz teorię

Kategorie zadań

Zestaw zadańPrawo OhmaPrawo Ohma wiąże napięcie, natężenie i opór. To podstawa rozwiązywania zadań z obwodów prądu stałego.Zestaw zadańMoc i praca prąduMoc i praca prądu opisują przekazywanie energii w obwodzie. Te zadania często dotyczą kosztu energii i ciepła.Zestaw zadańŁączenie opornikówOporniki można łączyć szeregowo i równolegle. Umiejętność liczenia oporu zastępczego jest kluczowa w obwodach.Zestaw zadańObwody z SEMRzeczywiste źródła mają opór wewnętrzny. Te zadania uczą uwzględniać SEM i spadek napięcia w źródle.

Przykładowe zadania z rozwiązaniami

Prawo Ohma

Opór z napięcia i prądu

Przez opornik przy napięciu 12 V płynie prąd o natężeniu 0,5 A. Oblicz opór opornika oraz wydzielaną na nim moc.

1
Z prawa Ohma wyznaczamy opór: \( R = \frac{U}{I} = \frac{12}{0,5} \).
2
Otrzymujemy \( R = 24\ \Omega \).
3
Moc liczymy ze wzoru \( P = U \cdot I = 12 \cdot 0,5 \).
4
Otrzymujemy \( P = 6\ \text{W} \).

Opór wynosi 24 Ω, a moc 6 W.

Więcej zadań: Prawo Ohma →

Moc i praca prądu

Koszt pracy grzałki

Grzałka o mocy 2000 W pracuje codziennie przez 1,5 godziny. Oblicz koszt pracy w ciągu 30 dni, jeśli 1 kWh kosztuje 0,80 zł.

1
Moc w kilowatach: \( P = 2000\ \text{W} = 2\ \text{kW} \).
2
Czas pracy miesięcznie: \( t = 1{,}5 \cdot 30 = 45\ \text{h} \).
3
Energia: \( W = P \cdot t = 2 \cdot 45 = 90\ \text{kWh} \).
4
Koszt: \( 90 \cdot 0{,}80 = 72\ \text{zł} \).

Miesięczny koszt pracy grzałki to 72 zł.

Więcej zadań: Moc i praca prądu →

Łączenie oporników

Opór zastępczy układu mieszanego

Oporniki R₁ = 6 Ω i R₂ = 3 Ω połączono równolegle, a do tego układu szeregowo dołączono R₃ = 4 Ω. Oblicz opór zastępczy.

1
Liczymy opór równoległy: \( R_r = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} = \frac{6 \cdot 3}{6 + 3} \).
2
Otrzymujemy \( R_r = \frac{18}{9} = 2\ \Omega \).
3
Dodajemy szeregowo R₃: \( R_z = R_r + R_3 = 2 + 4 \).
4
Wynik: \( R_z = 6\ \Omega \).

Opór zastępczy układu wynosi 6 Ω.

Więcej zadań: Łączenie oporników →

Obwody z SEM

Natężenie w obwodzie zamkniętym

Ogniwo o SEM 4,5 V i oporze wewnętrznym 0,5 Ω podłączono do opornika 4 Ω. Oblicz natężenie prądu i napięcie na zaciskach.

1
Stosujemy prawo Ohma dla obwodu: \( I = \frac{\varepsilon}{R + r} = \frac{4,5}{4 + 0,5} \).
2
Otrzymujemy \( I = \frac{4,5}{4,5} = 1\ \text{A} \).
3
Napięcie na zaciskach: \( U = \varepsilon - I r = 4,5 - 1 \cdot 0,5 \).
4
Wynik: \( U = 4\ \text{V} \).

Natężenie prądu wynosi 1 A, a napięcie na zaciskach 4 V.

Więcej zadań: Obwody z SEM →

Najczęściej zadawane pytania

Czym różni się napięcie od natężenia prądu?+

Napięcie to różnica potencjałów napędzająca prąd (przyczyna), a natężenie to ilość ładunku przepływającego w czasie (skutek). Łączy je prawo Ohma U = R·I.

Dlaczego opór metalu rośnie z temperaturą?+

Wzrost temperatury zwiększa drgania jonów sieci krystalicznej, które częściej zderzają się z elektronami, utrudniając ich przepływ i zwiększając opór.

Co to jest opór właściwy?+

To stała charakterystyczna dla materiału, mówiąca jak silnie dany materiał przeciwstawia się prądowi. Miedź ma mały opór właściwy, dlatego używa się jej na przewody.

Kiedy element jest omowy?+

Gdy spełnia prawo Ohma, czyli jego opór jest stały, a wykres I(U) jest linią prostą. Żarówki i diody są nieomowe.

Chcesz przerobić ten dział do końca?

W kursie dział „Prąd stały” ma lekcję wideo, cztery poziomy materiałów PDF (od teorii po arkusze CKE) i quiz. Możesz kupić sam ten dział za 177 zł albo cały kurs.

🔌 Dział 11: Prąd stały →📚 Cały kurs i ceny 👨‍🏫 Zobacz korepetycje