KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 31.
Ile wynosi wartość napięcia UWY w układzie pokazanym na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją zawodową
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wartość UWY wynika bezpośrednio z analizy połączeń i wartości elementów w pokazanym układzie.
Po wyznaczeniu napięć węzłowych (względem masy) otrzymuje się na wyjściu 2,5 V. Pozostałe odpowiedzi odpowiadają typowym pomyłkom: błędnemu punktowi odniesienia lub nieprawidłowemu zsumowaniu spadków napięć.

Pełne wyjaśnienie:

W tego typu zadaniu napięcie UWY wyznacza się przez analizę schematu: identyfikację węzłów, przyjęcie masy jako punktu odniesienia oraz wykorzystanie zależności dla elementów pasywnych (najczęściej rezystorów) i źródeł zasilania.

Poprawna odpowiedź "2,5 V" oznacza, że po podstawieniu wartości z rysunku i wykonaniu obliczeń (lub prostego wnioskowania z proporcji) napięcie w punkcie wyjściowym przyjmuje właśnie tę wartość. W praktyce jest to często rezultat układu, w którym napięcie jest ustalane przez proporcje elementów (np. dzielnik) albo przez odniesienie/ustalony punkt pracy. Kluczowe jest, aby wynik zawsze odnosić do właściwego węzła odniesienia (masy) oraz nie pominąć elementów dołączonych do węzła wyjściowego.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "1 V" zwykle wynika z błędnego odczytu wartości elementu na schemacie (np. pominięcie jednego rezystora) albo z przyjęcia innego punktu odniesienia, przez co oblicza się napięcie "na elemencie", a nie napięcie węzła wyjściowego.
  • "3 V" to typowy skutek obliczenia napięcia w niewłaściwym miejscu układu (np. na sąsiednim węźle) lub przyjęcia nieprawidłowej zależności proporcji w dzielniku (odwrócenie ról elementów).
  • "7,5 V" jest charakterystyczne dla pomylenia napięcia wyjściowego z napięciem zasilania (lub sumą źródeł), albo dla błędu w dodawaniu spadków napięć w oczku, gdy w rzeczywistości interesuje nas napięcie jednego węzła względem masy.

Wskazówka egzaminacyjna: przed liczeniem zaznacz na schemacie masę, nazwij węzły i dopiero potem zapisuj zależności. To ogranicza ryzyko pomyłki "co względem czego" jest mierzone.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
UWY to zwykle napięcie wyjściowe mierzone w określonym węźle układu względem masy (GND) lub innego wskazanego punktu odniesienia. Na egzaminie najpierw sprawdź, gdzie jest masa i czy UWY nie jest zdefiniowane względem innego węzła.
Najpierw zaznacz masę, potem nazwij węzły. Sprawdź, czy elementy tworzą dzielnik, mostek lub inne połączenie. Następnie zastosuj prawa Kirchhoffa lub proporcje dzielnika. Na końcu upewnij się, że liczysz napięcie węzła, a nie spadek na elemencie.
W praktyce 2,5 V często pojawia się jako połowa typowego zasilania 5 V (wirtualna masa, punkt odniesienia, polaryzacja wejść). Jednak na egzaminie nie wolno zgadywać: trzeba potwierdzić to z rysunku połączeń i wartości elementów.
Najczęściej: pomylenie napięcia węzła ze spadkiem napięcia na rezystorze, odwrócenie rezystorów we wzorze dzielnika, pominięcie elementu dołączonego do wyjścia oraz liczenie względem złego punktu odniesienia (nie tej masy, która jest na schemacie).
Nie zawsze, ale warto. Dla czystego dzielnika napięcia wystarcza proporcja rezystorów. Gdy układ ma więcej gałęzi, dodatkowe źródła lub obciążenie wyjścia, prawa Kirchhoffa (KCL/KVL) pozwalają policzyć napięcia węzłowe pewnie i bez zgadywania.
Na schemacie szukaj symbolu masy (GND) i sprawdź, czy opis UWY jest podany jako napięcie "w punkcie X" czy "pomiędzy X i Y". Jeśli nie ma drugiego punktu, domyślnie chodzi o pomiar względem masy. Gdy są dwa punkty, to napięcie jest różnicą między nimi.
Tak. Jeśli UWY pochodzi z dzielnika rezystorowego, a do wyjścia dołączony jest kolejny element (np. rezystor do masy, wejście o małej impedancji), to dzielnik jest "dociążony" i napięcie może się zmienić. Na egzaminie zawsze uwzględniaj elementy połączone z węzłem UWY.
Ustaw pomiar napięcia stałego (DCV) na odpowiedni zakres. Czarną sondę podłącz do masy, czerwoną do węzła UWY. Multimetr ma zwykle dużą impedancję wejściową, więc mało obciąża układ, ale przy bardzo dużych rezystancjach w dzielniku błąd pomiaru nadal może być zauważalny.
Najczęściej są to rezystory (dzielnik), źródła napięcia, diody (spadek odniesienia) oraz układy stabilizacji/odniesienia. W zadaniach szkolnych często spotyka się prosty dzielnik lub punkt odniesienia, ale zawsze decydują konkretne połączenia z rysunku.
Sprawdź granice: UWY zwykle nie powinno przekraczać napięcia zasilania danego węzła ani mieć "niemożliwego" znaku względem masy przy braku źródła ujemnego. Jeśli wynik jest większy niż zasilanie, wróć do schematu: być może policzono sumę spadków zamiast napięcia węzłowego.
info

Około 41% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Według specjalistów z branży: "Wartość UWY wynika bezpośrednio z analizy połączeń i wartości elementów w pokazanym układzie.Po wyznaczeniu napięć węzłowych (względem masy) otrzymuje się na wyjściu 2,5 V."

Źródła:

  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "Sztuka elektroniki", tom 1, rozdziały dotyczące podstaw obwodów i dzielników napięcia, wydania polskie (weryfikacja koncepcji: dzielnik napięcia i napięcia węzłowe)
  • Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith, "Mikroelektronika. Układy elektroniczne", rozdział o podstawach analizy obwodów rezystancyjnych i prawach Kirchhoffa (KCL/KVL)
  • Thomas L. Floyd, "Elektronika", część dotycząca obwodów prądu stałego i dzielników napięcia (analiza napięć w węzłach)

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw elektroniki: dzielniki napięcia, prawa Kirchhoffa
  • Zbiór zadań z analizy obwodów DC (ćwiczenia na napięcia węzłowe)
  • Instrukcja obsługi multimetru (zakresy DCV, impedancja wejściowa)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego