{"id":"fizyka-2022-maj-matura-rozszerzona/zad/8.2","paper_id":"fizyka-2022-maj-matura-rozszerzona","number":"8.2","points":2,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"matura","year":2022,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 8.2. (0-2)\nOblicz średnią moc prądu przemiennego wydzielaną na oporniku w czasie jednego\nokresu zmian napięcia wytwarzanego przez prądnicę.\n𝑈(𝑡)\n𝑅\nEFAP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 8.2. (0-2)\nWymagania egzaminacyjne 2022\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Znajomość i umiejętność\nwykorzystania pojęć i praw fizyki do\nwyjaśniania procesów i zjawisk\nw przyrodzie.\nIV. Budowa prostych modeli fizycznych\ni matematycznych do opisu zjawisk.\nZdający:\n9.11) opisuje prąd przemienny (natężenie,\nnapięcie, […] wartości skuteczne);\n8.6) oblicza pracę wykonaną podczas\nprzepływu prądu przez różne elementy obwodu\noraz moc rozproszoną na oporze.\nZasady oceniania\n2 pkt - poprawna metoda obliczenia mocy średniej wydzielanej na oporniku w czasie\njednego okresu oraz podanie prawidłowego wyniku liczbowego z jednostką.\n1 pkt - wyznaczenie wartości napięcia maksymalnego oraz zastosowanie wzoru na moc\nśrednią w wersji z napięciem maksymalnym (np. podobnie jak w sposobie 1.)\nLUB\n- wyznaczenie wartości napięcia skutecznego oraz zastosowanie wzoru na moc\nśrednią w wersji z parametrami skutecznymi (np. podobnie jak w sposobie 2. albo 3).\n0 pkt - brak spełnienia powyższych kryteriów.\nPrzykładowe rozwiązania\nPorównamy zależność przedstawioną w treści zadania z zależnością przedstawiającą\nprzebieg sinusoidalny, zapisaną na symbolach wielkości:\n𝑈(𝑡) = 7,50 V ∙sin (10,0 1\ns ∙𝑡) 𝑈(𝑡) = 𝑈𝑚𝑎𝑥sin (2𝜋\n𝑇∙𝑡+ 𝜙0)\nSposób 1.\nZ powyższego wynika, że:\n𝑈𝑚𝑎𝑥= 7,50 V\nObliczymy moc średnią rozproszoną na oporze w czasie jednego okresu zmian napięcia.\nZastosujemy wzór na moc średnią, podstawimy wartości liczbowe i wykonamy obliczenia:\n𝑃ś𝑟= 𝑈𝑚𝑎𝑥\n2\n2𝑅 → 𝑃ś𝑟=\n(7,50 V)2\n2 ⋅4,00 Ω ≈7,03 W\nSposób 2.\nZ powyższego wynika, że:\n𝑈𝑚𝑎𝑥= 7,50 V zatem parametry skuteczne mają wartości:\n𝑈𝑠𝑘= 𝑈𝑚𝑎𝑥\n√2\n≈5,303 V oraz 𝐼𝑠𝑘= 𝑈𝑠𝑘\n𝑅≈1,326 A\nObliczymy moc średnią rozproszoną na oporze w czasie jednego okresu zmian napięcia.\nZastosujemy wzór na moc średnią, podstawimy wartości liczbowe i wykonamy obliczenia:\n𝑃ś𝑟= 𝑈𝑠𝑘𝐼𝑠𝑘 → 𝑃ś𝑟≈5,303 V ⋅1,326 A ≈7,03 W\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nSposób 3.\nZ powyższego wynika, że:\n𝑈𝑚𝑎𝑥= 7,50 V zatem 𝑈𝑠𝑘= 𝑈𝑚𝑎𝑥\n√2\n≈5,303 V\nObliczymy moc średnią rozproszoną na oporze w czasie jednego okresu zmian napięcia.\nZastosujemy wzór na moc średnią, podstawimy wartości liczbowe i wykonamy obliczenia:\n𝑃ś𝑟= 𝑈𝑠𝑘\n2\n𝑅 → 𝑃ś𝑟≈(5,303 V)2\n4,00 Ω\n≈7,03 W","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n\\[P = \\frac{U_m^2}{2R} = \\frac{\\varepsilon_m^2}{2R}\\]\n\n*(Wartość liczbowa zależy od danych z treści zadania - wzór i wyprowadzenie poniżej są kompletne; wstaw dane z nagłówka zadania 8.)*\n\n## Sposób 1 - Całkowanie mocy chwilowej po pełnym okresie\n\n**Krok 1. Napięcie na oporniku**\n\nPrądnica wytwarza napięcie sinusoidalne:\n\\[u(t) = U_m \\sin(\\omega t)\\]\n\ngdzie \\(U_m\\) - amplituda (wartość szczytowa) napięcia.\n\n**Krok 2. Natężenie prądu w oporniku**\n\nPrzez opornik \\(R\\) płynie prąd:\n\\[i(t) = \\frac{u(t)}{R} = \\frac{U_m}{R}\\sin(\\omega t) = I_m\\sin(\\omega t)\\]\n\n**Krok 3. Moc chwilowa**\n\n\\[p(t) = u(t)\\cdot i(t) = \\frac{U_m^2}{R}\\sin^2(\\omega t)\\]\n\n**Krok 4. Średnia po jednym okresie T**\n\n\\[P = \\frac{1}{T}\\int_0^T p(t)\\,dt = \\frac{U_m^2}{R}\\cdot\\frac{1}{T}\\int_0^T \\sin^2(\\omega t)\\,dt\\]\n\nKluczowy krok - rozkładam \\(\\sin^2\\) tożsamością trygonometryczną:\n\\[\\sin^2(\\omega t) = \\frac{1 - \\cos(2\\omega t)}{2}\\]\n\nZatem:\n\\[P = \\frac{U_m^2}{R}\\cdot\\frac{1}{T}\\int_0^T \\frac{1 - \\cos(2\\omega t)}{2}\\,dt\\]\n\nCałka z \\(\\cos(2\\omega t)\\) po pełnym okresie jest **równa zero** (symetria cosinusa):\n\\[\\int_0^T \\cos(2\\omega t)\\,dt = 0\\]\n\nZostaje:\n\\[P = \\frac{U_m^2}{R}\\cdot\\frac{1}{T}\\int_0^T \\frac{1}{2}\\,dt = \\frac{U_m^2}{R}\\cdot\\frac{1}{2}\\]\n\n\\[\\boxed{P = \\frac{U_m^2}{2R}}\\]\n\n## Sposób 2 - Przez wartość skuteczną (RMS) - metoda operacyjna\n\n**Definicja wartości skutecznej:**\n\nWartość skuteczna napięcia to taka wartość stałego napięcia DC, która wydzielałaby tę samą moc na tym samym oporniku:\n\n\\[U_{sk} = \\frac{U_m}{\\sqrt{2}}\\]\n\n**Moc na oporniku przy napięciu skutecznym:**\n\n\\[P = \\frac{U_{sk}^2}{R} = \\frac{\\left(\\dfrac{U_m}{\\sqrt{2}}\\right)^2}{R} = \\frac{U_m^2}{2R}\\]\n\nTen sam wynik co Sposób 1, ale **o wiele szybciej** - to metoda egzaminacyjna.\n\n**Intuicja:** \\(\\langle\\sin^2\\rangle = \\frac{1}{2}\\) w każdym pełnym okresie, więc prąd zmienny \"działa\" jak prąd stały o \\(\\sqrt{2}\\) razy mniejszej amplitudzie.\n\n## Sposób 3 - Graficzny / geometryczny (argument jakościowy)\n\nWykres \\(p(t) = \\frac{U_m^2}{R}\\sin^2(\\omega t)\\) jest krzywą sinusoidalną przesuniętą w górę o \\(\\frac{U_m^2}{2R}\\) i oscylującą z **podwojoną częstotliwością** między \\(0\\) a \\(\\frac{U_m^2}{R}\\).\n\np(t)\nU_m²/R ─────────────────────────────────── (max)\n╭──╮ ╭──╮ ╭──╮\nU_m²/2R ─╯ ╰─────╯ ╰─────╯ ╰──── ← wartość średnia\n0 ──────────────────────────── (min)\n←────── T ──────→\n\n**Z symetrii krzywej** - wartość średnia leży dokładnie w połowie między minimum (0) a maksimum (\\(\\frac{U_m^2}{R}\\)):\n\n\\[P = \\frac{0 + \\frac{U_m^2}{R}}{2} = \\frac{U_m^2}{2R}\\]\n\n> Ten argument jest formalnie poprawny (bo \\(\\sin^2\\) jest funkcją nieujemną o symetrycznej oscylacji) i pozwala **natychmiastowo** zapisać odpowiedź bez całkowania.\n\n## Orientacyjny schemat punktowania (odtworzony przez AI - NIE oficjalny klucz CKE)\n\n> 📋 **Orientacyjny schemat punktowania (nieoficjalny, odtworzony przez AI) (zadanie 8.2, max 2 pkt):**\n>\n> - **2 pkt** - uczeń poprawnie zapisuje wzór na moc średnią \\(P = \\frac{U_m^2}{2R}\\) lub równoważny \\(P = \\frac{\\varepsilon_m^2}{2R}\\), oraz poprawnie wylicza wartość liczbową z danych zadania\n> - **1 pkt** - uczeń poprawnie zapisuje wzór (lub tok rozumowania), ale popełnia błąd rachunkowy w obliczeniu wartości liczbowej\n> - **0 pkt** - brak wzoru lub błędne rozumowanie (np. użycie \\(P = \\frac{U_m^2}{R}\\) bez dzielenia przez 2)\n>\n> **Akceptowane warianty zapisu wzoru:**\n> - \\(P = \\frac{U_m^2}{2R}\\)\n> - \\(P = \\frac{1}{2}I_m^2 R\\)\n> - \\(P = \\frac{1}{2}U_m I_m\\)\n> - \\(P = U_{sk}^2 / R\\) z wyraźnym \\(U_{sk} = U_m/\\sqrt{2}\\)\n>\n> ❌ **Nie uznaje się:** \\(P = U_m^2/R\\) (pominięcie czynnika \\(\\frac{1}{2}\\)) ani \\(P = 0\\) (błędne rozumowanie o symetrycznym sygnale)\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE - sekcja FIZYKA (prąd przemienny):**\n>\n> Na karcie wzorów znajdziesz:\n> - Wartość skuteczna: \\(I_{sk} = \\frac{I_m}{\\sqrt{2}}\\), \\(U_{sk} = \\frac{U_m}{\\sqrt{2}}\\)\n> - Moc w obwodzie AC: \\(P = U_{sk} \\cdot I_{sk} \\cdot \\cos\\varphi\\)\n>\n> Dla **czystego opornika** \\(\\cos\\varphi = 1\\) (brak przesunięcia fazowego), więc:\n> \\[P = U_{sk}\\cdot I_{sk} = \\frac{U_m}{\\sqrt{2}}\\cdot\\frac{I_m}{\\sqrt{2}} = \\frac{U_m I_m}{2} = \\frac{U_m^2}{2R}\\]\n>\n> **Strategia egzaminacyjna:** Wzór \\(P = \\frac{U_m^2}{2R}\\) możesz zapisać wprost - jest pochodną wzorów z karty i jest powszechnie uznawany przez egzaminatorów CKE.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Pułapka 1 - Czynnik \\(\\frac{1}{2}\\):** Najczęstszy błąd to wpisanie \\(P = \\frac{U_m^2}{R}\\) - czyli pomylenie mocy średniej z chwilową mocą maksymalną. Pamiętaj: \\(\\langle\\sin^2\\rangle = \\frac{1}{2}\\), zawsze!\n\n> ⚠️ **Pułapka 2 - \"Moc średnia AC = 0\":** Błędny wniosek z symetrii sinusoidy. Napięcie ma wartość średnią = 0, ale moc jest **kwadratem** napięcia - zawsze nieujemna, więc jej średnia jest dodatnia.\n\n> ⚠️ **Pułapka 3 - Mylenie \\(U_m\\) z \\(U_{sk}\\):** Jeśli zadanie podaje wartość skuteczną \\(U_{sk}\\), wzór to \\(P = U_{sk}^2/R\\) (bez dzielenia przez 2 - dwójka jest już \"schowana\" w definicji \\(U_{sk}\\)). Używanie \\(U_m\\) i \\(U_{sk}\\) wymiennie to błąd o czynnik 2.\n\n> ⚠️ **Pułapka 4 - Okres nie ma znaczenia dla wartości P:** Wynik \\(P = U_m^2/(2R)\\) jest **niezależny od okresu T** i od częstotliwości \\(f\\). To własność każdej pełnej liczby okresów - nie przeliczaj niepotrzebnie przez \\(T\\).","image":"img/fizyka-2022-maj-matura-rozszerzona/zad-8.2.webp","solution_image":null,"topics":"Prąd elektryczny","page_from":14,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura · maj 2022 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 8.2. (0-2)<br>Oblicz średnią moc prądu przemiennego wydzielaną na oporniku w czasie jednego<br>okresu zmian napięcia wytwarzanego przez prądnicę.<br>𝑈(𝑡)<br>𝑅<br>EFAP-R0_100</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 8.2. (0-2)<br>Wymagania egzaminacyjne 2022<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>I. Znajomość i umiejętność<br>wykorzystania pojęć i praw fizyki do<br>wyjaśniania procesów i zjawisk<br>w przyrodzie.<br>IV. Budowa prostych modeli fizycznych<br>i matematycznych do opisu zjawisk.<br>Zdający:<br>9.11) opisuje prąd przemienny (natężenie,<br>napięcie, […] wartości skuteczne);<br>8.6) oblicza pracę wykonaną podczas<br>przepływu prądu przez różne elementy obwodu<br>oraz moc rozproszoną na oporze.<br>Zasady oceniania<br>2 pkt - poprawna metoda obliczenia mocy średniej wydzielanej na oporniku w czasie<br>jednego okresu oraz podanie prawidłowego wyniku liczbowego z jednostką.<br>1 pkt - wyznaczenie wartości napięcia maksymalnego oraz zastosowanie wzoru na moc<br>średnią w wersji z napięciem maksymalnym (np. podobnie jak w sposobie 1.)<br>LUB</p>\n<ul><li>wyznaczenie wartości napięcia skutecznego oraz zastosowanie wzoru na moc</li></ul>\n<p>średnią w wersji z parametrami skutecznymi (np. podobnie jak w sposobie 2. albo 3).<br>0 pkt - brak spełnienia powyższych kryteriów.<br>Przykładowe rozwiązania<br>Porównamy zależność przedstawioną w treści zadania z zależnością przedstawiającą<br>przebieg sinusoidalny, zapisaną na symbolach wielkości:<br>𝑈(𝑡) = 7,50 V ∙sin (10,0 1<br>s ∙𝑡) 𝑈(𝑡) = 𝑈𝑚𝑎𝑥sin (2𝜋<br>𝑇∙𝑡+ 𝜙0)<br>Sposób 1.<br>Z powyższego wynika, że:<br>𝑈𝑚𝑎𝑥= 7,50 V<br>Obliczymy moc średnią rozproszoną na oporze w czasie jednego okresu zmian napięcia.<br>Zastosujemy wzór na moc średnią, podstawimy wartości liczbowe i wykonamy obliczenia:<br>𝑃ś𝑟= 𝑈𝑚𝑎𝑥<br>2<br>2𝑅 → 𝑃ś𝑟=<br>(7,50 V)2<br>2 ⋅4,00 Ω ≈7,03 W<br>Sposób 2.<br>Z powyższego wynika, że:<br>𝑈𝑚𝑎𝑥= 7,50 V zatem parametry skuteczne mają wartości:<br>𝑈𝑠𝑘= 𝑈𝑚𝑎𝑥<br>√2<br>≈5,303 V oraz 𝐼𝑠𝑘= 𝑈𝑠𝑘<br>𝑅≈1,326 A<br>Obliczymy moc średnią rozproszoną na oporze w czasie jednego okresu zmian napięcia.<br>Zastosujemy wzór na moc średnią, podstawimy wartości liczbowe i wykonamy obliczenia:<br>𝑃ś𝑟= 𝑈𝑠𝑘𝐼𝑠𝑘 → 𝑃ś𝑟≈5,303 V ⋅1,326 A ≈7,03 W<br>Zasady oceniania rozwiązań zadań<br>Sposób 3.<br>Z powyższego wynika, że:<br>𝑈𝑚𝑎𝑥= 7,50 V zatem 𝑈𝑠𝑘= 𝑈𝑚𝑎𝑥<br>√2<br>≈5,303 V<br>Obliczymy moc średnią rozproszoną na oporze w czasie jednego okresu zmian napięcia.<br>Zastosujemy wzór na moc średnią, podstawimy wartości liczbowe i wykonamy obliczenia:<br>𝑃ś𝑟= 𝑈𝑠𝑘<br>2<br>𝑅 → 𝑃ś𝑟≈(5,303 V)2<br>4,00 Ω<br>≈7,03 W</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>\\[P = \\frac{U_m^2}{2R} = \\frac{\\varepsilon_m^2}{2R}\\]</p>\n<p><em>(Wartość liczbowa zależy od danych z treści zadania - wzór i wyprowadzenie poniżej są kompletne; wstaw dane z nagłówka zadania 8.)</em></p>\n<h4>Sposób 1 - Całkowanie mocy chwilowej po pełnym okresie</h4>\n<p><strong>Krok 1. Napięcie na oporniku</strong></p>\n<p>Prądnica wytwarza napięcie sinusoidalne:<br>\\[u(t) = U_m \\sin(\\omega t)\\]</p>\n<p>gdzie \\(U_m\\) - amplituda (wartość szczytowa) napięcia.</p>\n<p><strong>Krok 2. Natężenie prądu w oporniku</strong></p>\n<p>Przez opornik \\(R\\) płynie prąd:<br>\\[i(t) = \\frac{u(t)}{R} = \\frac{U_m}{R}\\sin(\\omega t) = I_m\\sin(\\omega t)\\]</p>\n<p><strong>Krok 3. Moc chwilowa</strong></p>\n<p>\\[p(t) = u(t)\\cdot i(t) = \\frac{U_m^2}{R}\\sin^2(\\omega t)\\]</p>\n<p><strong>Krok 4. Średnia po jednym okresie T</strong></p>\n<p>\\[P = \\frac{1}{T}\\int_0^T p(t)\\,dt = \\frac{U_m^2}{R}\\cdot\\frac{1}{T}\\int_0^T \\sin^2(\\omega t)\\,dt\\]</p>\n<p>Kluczowy krok - rozkładam \\(\\sin^2\\) tożsamością trygonometryczną:<br>\\[\\sin^2(\\omega t) = \\frac{1 - \\cos(2\\omega t)}{2}\\]</p>\n<p>Zatem:<br>\\[P = \\frac{U_m^2}{R}\\cdot\\frac{1}{T}\\int_0^T \\frac{1 - \\cos(2\\omega t)}{2}\\,dt\\]</p>\n<p>Całka z \\(\\cos(2\\omega t)\\) po pełnym okresie jest <strong>równa zero</strong> (symetria cosinusa):<br>\\[\\int_0^T \\cos(2\\omega t)\\,dt = 0\\]</p>\n<p>Zostaje:<br>\\[P = \\frac{U_m^2}{R}\\cdot\\frac{1}{T}\\int_0^T \\frac{1}{2}\\,dt = \\frac{U_m^2}{R}\\cdot\\frac{1}{2}\\]</p>\n<p>\\[\\boxed{P = \\frac{U_m^2}{2R}}\\]</p>\n<h4>Sposób 2 - Przez wartość skuteczną (RMS) - metoda operacyjna</h4>\n<p><strong>Definicja wartości skutecznej:</strong></p>\n<p>Wartość skuteczna napięcia to taka wartość stałego napięcia DC, która wydzielałaby tę samą moc na tym samym oporniku:</p>\n<p>\\[U_{sk} = \\frac{U_m}{\\sqrt{2}}\\]</p>\n<p><strong>Moc na oporniku przy napięciu skutecznym:</strong></p>\n<p>\\[P = \\frac{U_{sk}^2}{R} = \\frac{\\left(\\dfrac{U_m}{\\sqrt{2}}\\right)^2}{R} = \\frac{U_m^2}{2R}\\]</p>\n<p>Ten sam wynik co Sposób 1, ale <strong>o wiele szybciej</strong> - to metoda egzaminacyjna.</p>\n<p><strong>Intuicja:</strong> \\(\\langle\\sin^2\\rangle = \\frac{1}{2}\\) w każdym pełnym okresie, więc prąd zmienny &quot;działa&quot; jak prąd stały o \\(\\sqrt{2}\\) razy mniejszej amplitudzie.</p>\n<h4>Sposób 3 - Graficzny / geometryczny (argument jakościowy)</h4>\n<p>Wykres \\(p(t) = \\frac{U_m^2}{R}\\sin^2(\\omega t)\\) jest krzywą sinusoidalną przesuniętą w górę o \\(\\frac{U_m^2}{2R}\\) i oscylującą z <strong>podwojoną częstotliwością</strong> między \\(0\\) a \\(\\frac{U_m^2}{R}\\).</p>\n<p>p(t)<br>U_m²/R ─────────────────────────────────── (max)<br>╭──╮ ╭──╮ ╭──╮<br>U_m²/2R ─╯ ╰─────╯ ╰─────╯ ╰──── ← wartość średnia<br>0 ──────────────────────────── (min)<br>←────── T ──────→</p>\n<p><strong>Z symetrii krzywej</strong> - wartość średnia leży dokładnie w połowie między minimum (0) a maksimum (\\(\\frac{U_m^2}{R}\\)):</p>\n<p>\\[P = \\frac{0 + \\frac{U_m^2}{R}}{2} = \\frac{U_m^2}{2R}\\]</p>\n<blockquote>Ten argument jest formalnie poprawny (bo \\(\\sin^2\\) jest funkcją nieujemną o symetrycznej oscylacji) i pozwala <strong>natychmiastowo</strong> zapisać odpowiedź bez całkowania.</blockquote>\n<h4>Orientacyjny schemat punktowania (odtworzony przez AI - NIE oficjalny klucz CKE)</h4>\n<blockquote>📋 <strong>Orientacyjny schemat punktowania (nieoficjalny, odtworzony przez AI) (zadanie 8.2, max 2 pkt):</strong><br><br>- <strong>2 pkt</strong> - uczeń poprawnie zapisuje wzór na moc średnią \\(P = \\frac{U_m^2}{2R}\\) lub równoważny \\(P = \\frac{\\varepsilon_m^2}{2R}\\), oraz poprawnie wylicza wartość liczbową z danych zadania<br>- <strong>1 pkt</strong> - uczeń poprawnie zapisuje wzór (lub tok rozumowania), ale popełnia błąd rachunkowy w obliczeniu wartości liczbowej<br>- <strong>0 pkt</strong> - brak wzoru lub błędne rozumowanie (np. użycie \\(P = \\frac{U_m^2}{R}\\) bez dzielenia przez 2)<br><br><strong>Akceptowane warianty zapisu wzoru:</strong><br>- \\(P = \\frac{U_m^2}{2R}\\)<br>- \\(P = \\frac{1}{2}I_m^2 R\\)<br>- \\(P = \\frac{1}{2}U_m I_m\\)<br>- \\(P = U_{sk}^2 / R\\) z wyraźnym \\(U_{sk} = U_m/\\sqrt{2}\\)<br><br>❌ <strong>Nie uznaje się:</strong> \\(P = U_m^2/R\\) (pominięcie czynnika \\(\\frac{1}{2}\\)) ani \\(P = 0\\) (błędne rozumowanie o symetrycznym sygnale)</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć</h4>\n<blockquote>📖 <strong>Karta wzorów CKE - sekcja FIZYKA (prąd przemienny):</strong><br><br>Na karcie wzorów znajdziesz:<br>- Wartość skuteczna: \\(I_{sk} = \\frac{I_m}{\\sqrt{2}}\\), \\(U_{sk} = \\frac{U_m}{\\sqrt{2}}\\)<br>- Moc w obwodzie AC: \\(P = U_{sk} \\cdot I_{sk} \\cdot \\cos\\varphi\\)<br><br>Dla <strong>czystego opornika</strong> \\(\\cos\\varphi = 1\\) (brak przesunięcia fazowego), więc:<br>\\[P = U_{sk}\\cdot I_{sk} = \\frac{U_m}{\\sqrt{2}}\\cdot\\frac{I_m}{\\sqrt{2}} = \\frac{U_m I_m}{2} = \\frac{U_m^2}{2R}\\]<br><br><strong>Strategia egzaminacyjna:</strong> Wzór \\(P = \\frac{U_m^2}{2R}\\) możesz zapisać wprost - jest pochodną wzorów z karty i jest powszechnie uznawany przez egzaminatorów CKE.</blockquote>\n<h4>Typowe pułapki i uwagi</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 1 - Czynnik \\(\\frac{1}{2}\\):</strong> Najczęstszy błąd to wpisanie \\(P = \\frac{U_m^2}{R}\\) - czyli pomylenie mocy średniej z chwilową mocą maksymalną. Pamiętaj: \\(\\langle\\sin^2\\rangle = \\frac{1}{2}\\), zawsze!</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 2 - &quot;Moc średnia AC = 0&quot;:</strong> Błędny wniosek z symetrii sinusoidy. Napięcie ma wartość średnią = 0, ale moc jest <strong>kwadratem</strong> napięcia - zawsze nieujemna, więc jej średnia jest dodatnia.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 3 - Mylenie \\(U_m\\) z \\(U_{sk}\\):</strong> Jeśli zadanie podaje wartość skuteczną \\(U_{sk}\\), wzór to \\(P = U_{sk}^2/R\\) (bez dzielenia przez 2 - dwójka jest już &quot;schowana&quot; w definicji \\(U_{sk}\\)). Używanie \\(U_m\\) i \\(U_{sk}\\) wymiennie to błąd o czynnik 2.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 4 - Okres nie ma znaczenia dla wartości P:</strong> Wynik \\(P = U_m^2/(2R)\\) jest <strong>niezależny od okresu T</strong> i od częstotliwości \\(f\\). To własność każdej pełnej liczby okresów - nie przeliczaj niepotrzebnie przez \\(T\\).</blockquote>"}]}