Odpowiedź 5 mA jest najbardziej zgodna z zasadami analizy obwodów elektrycznych. Wynika to z prostego zastosowania prawa Ohma, które mówi, że prąd w gałęzi obwodu można policzyć dzieląc napięcie na tej gałęzi przez wartość rezystancji. W tym przypadku przez R1 mamy napięcie 1V (różnica 6V i 5V), a rezystancja wynosi 200 Ω. Po szybkim przeliczeniu: I = U/R = 1V/200Ω = 0,005A, czyli właśnie 5mA. W praktyce, taka analiza przydaje się dosłownie codziennie w technice, np. podczas projektowania układów zasilających czy przy diagnozowaniu usterek. Osobiście uważam, że umiejętność szybkiego rozgryzienia takich układów to jedna z podstaw budowania kompetencji w zawodzie elektryka czy automatyka. Bardzo często spotyka się podobne schematy w automatyce przemysłowej czy elektronice użytkowej, gdzie trzeba sprawdzić, czy przez dany element płynie bezpieczny prąd. Warto też pamiętać, że zgodnie z normami branżowymi (np. PN-EN 60204), prawidłowe określanie wartości prądów jest kluczowe dla bezpieczeństwa i niezawodności urządzeń. Z mojego doświadczenia wynika, że wielu początkujących ma problem z intuicyjnym zrozumieniem, jak rozkłada się napięcie w bardziej złożonych układach – dlatego zachęcam, żeby zawsze dokładnie analizować, gdzie w układzie pojawia się spadek napięcia i jak wpływa to na prąd.
Wielu uczniów błędnie zakłada, że prąd płynący przez rezystor R1 będzie równy wartości wynikającej ze stosunku całkowitego napięcia zasilania do samego R1, albo nie zwraca uwagi na to, że napięcie na tym rezystorze to nie cała wartość zasilania, tylko różnica potencjałów właśnie na nim. To jest typowy błąd myślowy, który wynika z przyzwyczajenia do bardzo prostych układów, gdzie mamy tylko jeden rezystor i baterię. Jednak w praktyce, nawet proste układy mogą mieć odczepy, równoległe połączenia czy rozdziały napięcia, co znacząco zmienia rozkład prądów. Prąd przez R1 wyznacza się nie na podstawie całego napięcia 6V, ale przez analizę spadku napięcia na R1, który tutaj wynosi 1V (6V – 5V, bo na końcach R1 jest właśnie taki spadek). Jeżeli ktoś wybrał wyższe wartości, prawdopodobnie nie dostrzegł tej różnicy potencjałów albo zignorował obecność innych gałęzi w obwodzie, które dzielą prąd. Takie podejście niestety prowadzi do bardzo częstych błędów w pracy z realnymi układami – może skutkować nieprawidłową diagnostyką, uszkodzeniem elementów lub po prostu niepoprawnym działaniem całego urządzenia. Moim zdaniem, zawsze warto pamiętać o dokładnej analizie napięć na poszczególnych elementach, bo to klucz do właściwego zrozumienia, jak zachowuje się prąd w obwodzie. Przypomina mi się sytuacja z warsztatów, gdzie kilku uczniów z uporem liczyło prąd przez R1 z całego napięcia, ale wystarczyło pokazać im pomiary napięcia na rezystorach, by wszystko stało się jasne. Warto przy takich zadaniach korzystać też z prawa Kirchhoffa, które pozwala upewnić się, że wszystkie napięcia i prądy w pętli są zgodne z zasadami fizyki. To nie jest błąd obliczeniowy, tylko błąd w rozumieniu funkcjonowania obwodów, który, niestety, pojawia się bardzo często na początku nauki.