KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 38.
Jaką wartość rezystancji powinien mieć rezystor Rl ograniczający prąd diody w obwodzie, którego schemat przedstawiono na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest częścią pytania egzaminacyjnego z kwalifikacji zawodowej dla
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rezystor ograniczający prąd diody wyznacza się z prawa Ohma.
Najpierw z napięcia zasilania odejmuje się spadek napięcia na diodzie (z danych ze schematu), a potem dzieli przez prąd diody: R = (Uz − UD)/I. Otrzymaną wartość porównuje się z odpowiedziami w kΩ; tu pasuje 1,2 kΩ.

Pełne wyjaśnienie:

Rezystor Rl włączony szeregowo z diodą pełni funkcję ogranicznika prądu. Sama dioda (np. LED) po spolaryzowaniu w kierunku przewodzenia ma w przybliżeniu stały spadek napięcia, więc bez rezystora prąd mógłby wzrosnąć do wartości niszczących element.

Dobór rezystora wykonuje się według schematu i prawa Ohma:

  • Ustala się napięcie zasilania gałęzi z diodą (z rysunku).
  • Ustala się spadek napięcia na diodzie UD (z rysunku lub danych elementu).
  • Wyznacza się napięcie odkładające się na rezystorze: UR = Uz − UD.
  • Podstawia się prąd diody I (z danych na schemacie) i liczy: R = UR/I.

Po obliczeniu wartość rezystancji trzeba jeszcze sprawdzić pod kątem jednostek: jeżeli prąd jest podany w mA, to do wzoru należy wstawić ampery (np. 10 mA = 0,01 A). Typowym źródłem błędów jest pominięcie tego przeliczenia, co daje wynik różniący się o czynnik 1000.

Dlaczego pozostałe propozycje są nieprawidłowe? Wartości rzędu 12,0 kΩ lub większe powodowałyby zbyt mały prąd (dioda świeciłaby słabo lub wcale) przy typowych napięciach zasilania i spadkach na LED. Z kolei wartości rzędu setek kiloohmów lub megaohmów są w takich układach skrajnie zbyt duże i praktycznie odcinają prąd. Poprawny wynik powinien odpowiadać prądowi nominalnemu z rysunku, dlatego właściwa jest wartość 1,2 kΩ.

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu wykonaj szybki test "zdrowego rozsądku" — dla LED prądy są zwykle w mA, więc rezystor często wypada w setkach omów do kilku kiloohmów (zależnie od napięcia i założeń), a nie w setkach kiloohmów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

Stosuje się prawo Ohma: R = (Uz − UD)/I.

Najpierw odejmij spadek napięcia na diodzie UD od napięcia zasilania Uz, a potem podziel przez prąd diody I (w amperach). Na końcu dobierz najbliższą wartość z szeregu rezystorów.

Bo część napięcia "zużywa" sama dioda w stanie przewodzenia. Rezystor ma ograniczać prąd tylko z napięcia, które rzeczywiście na nim się odkłada: UR = Uz − UD.

Pominięcie UD zwykle zawyża prąd i może skrócić żywotność diody.

Rezystor 1,2 kΩ ma 1200 Ω i w typowych układach LED ogranicza prąd do wartości bezpiecznej wynikającej z napięcia zasilania i spadku na diodzie.

W montażu oznacza to dobór elementu o właściwej wartości oraz sprawdzenie, czy jego moc strat jest wystarczająca dla przewidywanego prądu.

Najczęstszy błąd dotyczy prądu: mA trzeba zamienić na A (np. 20 mA = 0,02 A). Dla oporu: 1 kΩ = 1000 Ω.

Źle przeliczone jednostki dają wynik 10× lub 1000× błędny, co prowadzi do złego świecenia LED albo jej uszkodzenia.

Wynik zależy od napięcia zasilania i wymaganego prądu. Przy niskich napięciach i większym prądzie (kilkanaście–kilkadziesiąt mA) rezystor bywa w setkach omów.

Przy wyższym napięciu zasilania lub mniejszym prądzie obliczona rezystancja rośnie i może wejść w zakres kiloohmów.

Na egzaminie i w profesjonalnej praktyce nie powinno się tego robić. Obliczenie trwa chwilę i pozwala dopasować prąd do wymagań diody oraz warunków zasilania.

Dobór "na oko" grozi zbyt dużym prądem (przegrzanie LED) albo zbyt małym (brak widocznej sygnalizacji).

Po wyznaczeniu prądu policz moc na rezystorze, np. P = I²·R albo P = UR·I. Porównaj z mocą znamionową rezystora (np. 0,25 W).

W praktyce dobiera się zapas mocy, aby element pracował chłodniej i stabilniej.

Tak duża rezystancja ogranicza prąd do mikroamperów lub ułamków miliampera (zależnie od zasilania), więc LED świeci bardzo słabo lub wcale.

W typowych układach sygnalizacyjnych zakłada się prądy rzędu kilku–kilkudziesięciu mA, co daje opory raczej w Ω lub kΩ.

Najczęściej: brak odjęcia UD, mylenie mA z A, mylenie kΩ z Ω oraz zaokrąglanie bez kontroli rzędu wielkości.

Pomaga szybkie sprawdzenie: czy wynik ma sens (zwykle setki Ω do kilku kΩ) i czy po podstawieniu prądu I wraca wartość z założeń.

W sygnalizatorach LED na panelach sterowniczych, modułach wejść/wyjść, prostych czujnikach oraz w układach testowych podczas uruchamiania urządzeń.

Umiejętność doboru rezystora pomaga w montażu, serwisie i diagnozie, gdy elementy świecą zbyt słabo lub ulegają uszkodzeniom.

info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 48% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Otrzymaną wartość porównuje się z odpowiedziami w kΩ; tu pasuje 1,2 kΩ."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – Prawo Ohma: https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (PL) – Dioda elektroluminescencyjna: https://pl.wikipedia.org/wiki/Dioda_elektroluminescencyjna (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (PL) – Rezystor: https://pl.wikipedia.org/wiki/Rezystor (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw elektrotechniki: prawo Ohma i obwody DC
  • Notatki/ćwiczenia z doboru rezystora do diody LED (obwód szeregowy)
  • Zadania rachunkowe z przeliczania jednostek (mA, kΩ) i kontroli rzędu wielkości

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego