KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2024

PYTANIE NR 23.
Jaki jest zakres regulacji napięcia wyjściowego względem napięcia wejściowego przedstawionego na schemacie dzielnika napięcia?
Ilustracja przedstawia schemat dzielnika napięcia, który jest często używany w kontekście kwalifikacji zawodowych związanych
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zakres regulacji napięcia wyjściowego w dzielniku wynika ze skrajnych wartości stosunku Uwy/Uwe, które odpowiadają skrajnym nastawom elementu regulacyjnego i punktowi poboru napięcia na schemacie. Wskazany przedział (1/3 ÷ 2/3)·Uwe oznacza, że Uwy nie osiąga ani 0, ani Uwe.

Pełne wyjaśnienie:

Dzielnik napięcia to układ rezystancyjny, w którym napięcie wyjściowe Uwy jest pewną częścią napięcia wejściowego Uwe. Kluczowe jest, z którego miejsca obwodu pobierane jest Uwy (odczep/punkt węzłowy) oraz jakie elementy mogą zmieniać swoją rezystancję (np. potencjometr lub przełączane rezystory). To właśnie te informacje ze schematu decydują o tym, jaki jest minimalny i maksymalny stosunek Uwy/Uwe.

Odpowiedź Uwy = (1/3 ÷ 2/3)·Uwe opisuje przedział wartości, czyli typowy "zakres regulacji": Uwy może przyjmować wartości od 1/3·Uwe do 2/3·Uwe. Taki wynik jest spójny z sytuacją, w której układ dzielnika nie pozwala zejść do zera ani dojść do pełnego napięcia wejściowego (np. odczep jest ograniczony przez stałe rezystory, a regulacja obejmuje tylko fragment całego łańcucha rezystancji).

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne w tym ujęciu:

  • Uwy = (1/3 ÷ 1)·Uwe zakłada możliwość osiągnięcia pełnego Uwe. To byłoby możliwe tylko wtedy, gdy punkt wyjściowy mógłby zostać połączony bezpośrednio z wejściem (albo gdy rezystancja "górna" mogłaby spaść do zera), co nie wynika z założonego ograniczonego zakresu.
  • Uwy = (0 ÷ 2/3)·Uwe zakłada możliwość zejścia do 0 V. To wymagałoby możliwości zwarcia punktu wyjścia do masy (albo zaniku rezystancji "dolnej") w skrajnym położeniu, co również nie pasuje do przedziału ograniczonego od dołu do 1/3·Uwe.
  • Uwy = (0 ÷ 1)·Uwe opisuje pełny zakres potencjometru pracującego jako klasyczny dzielnik od masy do Uwe, gdy suwak może dojść do obu końców. To typowa pułapka: taki zakres nie zawsze występuje, jeśli suwak/odczep jest "zablokowany" przez dodatkowe rezystory lub Uwy nie jest pobierane z suwaka na całej długości ścieżki.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach o "zakres" zawsze szukaj dwóch skrajnych przypadków (min i max) i dopiero z nich buduj przedział (a ÷ b)·Uwe. Jeśli w odpowiedzi pojawia się 0 lub 1, upewnij się na schemacie, że układ rzeczywiście pozwala dojść do masy lub do wejścia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Dzielnik napięcia to układ (najczęściej z rezystorów) dzielący Uwe na mniejsze napięcie Uwy. Służy m.in. do dopasowania poziomu sygnału do wejścia pomiarowego, ustawiania napięć odniesienia oraz prostych regulacji napięcia w układach analogowych.
Taki zapis oznacza przedział: Uwy może zmieniać się od 1/3·Uwe do 2/3·Uwe. Nie jest to jedna wartość, tylko minimalna i maksymalna możliwa wartość wynikająca ze skrajnych nastaw oraz sposobu podłączenia punktu wyjściowego.
Zakres 0–Uwe występuje tylko wtedy, gdy punkt Uwy może osiągnąć oba końce dzielnika (masę i Uwe), np. na suwaku potencjometru bez ograniczeń. Dodatkowe rezystory, stałe odczepy lub inny punkt pomiaru mogą "uciąć" zakres od dołu lub od góry.
Najczęściej są to dwa rezystory połączone szeregowo, gdzie Uwy pobiera się z węzła między nimi. Często spotyka się też potencjometr (jako rezystor regulowany) albo układ rezystorów stałych z odczepami. Zawsze ważne jest, gdzie jest masa i gdzie jest Uwe.
Należy przeanalizować dwa skrajne położenia regulacji (np. potencjometru): jedno dające najmniejszy stosunek Uwy/Uwe i drugie dające największy. Dla każdego przypadku wyznacza się Uwy jak dla zwykłego dzielnika, a potem zapisuje wynik jako przedział (min ÷ max)·Uwe.
Tak. Jeśli do Uwy dołączysz obciążenie o porównywalnej rezystancji, zmienia się efektywna rezystancja "dolnej" gałęzi (powstaje połączenie równoległe). W praktyce Uwy spada i zakres może się zawęzić. Dlatego w pomiarach i projektach uwzględnia się impedancję wejściową kolejnego stopnia.
Typowe błędy to: zakładanie automatycznie zakresu 0–Uwe, mylenie punktu poboru Uwy (zły węzeł), nieuwzględnianie skrajnych nastaw (liczenie tylko jednej wartości) oraz pomijanie wpływu obciążenia. Na egzaminie zawsze zaczynaj od dokładnego odczytu schematu.
Uwe mierzysz między wejściem dzielnika a masą (GND). Uwy mierzysz między punktem wyjściowym (odczepem/suwakiem) a masą. Ustaw multimetr na pomiar napięcia stałego, dobierz zakres i pamiętaj o poprawnym podłączeniu przewodów: COM do masy, V do mierzonego punktu.
Stosuje się go, gdy mierzony sygnał ma zbyt duże napięcie w porównaniu do dopuszczalnego zakresu ADC. Dzielnik skaluje napięcie do bezpiecznego poziomu. Trzeba dobrać rezystory tak, by nie obciążać źródła i jednocześnie zapewnić poprawną współpracę z impedancją wejściową ADC.
Przećwicz: (1) klasyczny dzielnik z dwóch rezystorów, (2) dzielnik z potencjometrem i ograniczeniami, (3) przypadek z obciążeniem na wyjściu. Ucz się rozpoznawać węzły Uwe, Uwy i masę na schemacie oraz zawsze wyznaczaj wartości skrajne przedziału.
info

Statystycznie 41% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Zakres regulacji napięcia wyjściowego w dzielniku wynika ze skrajnych wartości stosunku Uwy/Uwe, które odpowiadają skrajnym nastawom elementu regulacyjnego i punktowi poboru napięcia na schemacie."

Źródła:

  • Wikipedia: "Voltage divider" — https://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_divider (dostęp: 2026-03-02)
  • All About Circuits: "Voltage Dividers" — https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-6/voltage-dividers/ (dostęp: 2026-03-02)
  • Khan Academy: "Voltage divider" (materiały o dzielniku napięcia) — https://www.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-circuit-analysis-topic (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Kursy podstaw elektrotechniki/elektroniki analogowej (dzielniki napięcia, połączenia szeregowe)
  • Instrukcje i noty aplikacyjne dotyczące wejść analogowych i kondycjonowania sygnałów (dzielniki rezystorowe)
  • Zadania rachunkowe i testowe z interpretacji schematów (Uwe/Uwy, skrajne położenia potencjometru)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego