KWALIFIKACJA ELE5 - TEST WIEDZY NR 5

PYTANIE NR 16.
Jeżeli prąd w obwodzie zmienia się zgodnie z funkcją I(t)=5sin(2πt), to jaka jest amplituda tego prądu?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W przebiegu sinusoidalnym I(t)=Im·sin(…) amplituda to wartość maksymalna (szczytowa) równa współczynnikowi stojącemu przed sinusem. Dla I(t)=5sin(2πt) amplituda wynosi więc 5 A. Czynnik 2π opisuje szybkość zmian w czasie, a nie amplitudę.

Pełne wyjaśnienie:

Funkcja prądu ma postać sinusoidy: I(t)=Im·sin(ωt), gdzie:

  • Im to amplituda (wartość szczytowa, czyli maksymalne odchylenie od zera),
  • ω to częstość kołowa określająca "jak szybko" przebieg się zmienia w czasie.

W podanym zapisie I(t)=5sin(2πt) współczynnik stojący przed sinusem jest równy 5. To właśnie amplituda, więc maksymalna chwilowa wartość prądu wynosi 5 A (a minimalna −5 A).

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne? Odpowiedzi zawierające π wynikają z pomylenia amplitudy z parametrem w argumencie sinusa. Liczba w wyrażeniu 2πt dotyczy częstości kołowej (a przy odpowiednich jednostkach czasu – także częstotliwości i okresu), czyli tego, jak często przebieg się powtarza. Nie wpływa ona na "wysokość" sinusoidy, tylko na jej "zagęszczenie" w czasie.

W praktyce warto pamiętać o rozróżnieniu:

  • amplituda (wartość szczytowa) – współczynnik przed sin(…) lub cos(…),
  • parametr czasu/okresu – to, co stoi przy t wewnątrz sinusa (np. 2π, 100π itd.).

Na egzaminie pomaga szybka kontrola: amplituda ma jednostkę prądu (A) i jest "na zewnątrz" funkcji trygonometrycznej, a argument sinusa jest bezwymiarowy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Amplituda prądu sinusoidalnego to wartość szczytowa (maksymalna) natężenia prądu. W zapisie I(t)=Im·sin(…) amplitudą jest Im, czyli liczba stojąca przed sinusem. Amplituda ma jednostkę amperów (A).
Amplitudę odczytuje się jako współczynnik przed funkcją sin. W równaniu I(t)=5sin(2πt) amplituda wynosi 5 A, bo to maksymalna wartość chwilowa (szczyt) przebiegu. Część 2πt opisuje jedynie zmienność w czasie.
Amplituda jest "na zewnątrz" sinusa i ma jednostkę A. Natomiast 2π znajduje się w argumencie sinusa (2πt), który powinien być bezwymiarowy. Ten parametr wiąże się z okresem/częstotliwością przebiegu, a nie z jego maksymalną wartością.
Wyrażenie 2πt oznacza, że argument sinusa rośnie liniowo z czasem, a liczba 2π jest związana z częstością kołową ω. To wpływa na to, jak szybko przebieg wykonuje kolejne cykle (jaki ma okres), ale nie zmienia jego wysokości, czyli amplitudy.
Nie. Amplituda to wartość szczytowa (maksymalna), a wartość skuteczna (RMS) opisuje równoważny efekt cieplny prądu. Dla czystej sinusoidy wartość skuteczna jest mniejsza od amplitudy. W zadaniu pytają o amplitudę, więc liczy się współczynnik przed sinusem.
Najczęściej myli się amplitudę z parametrem przy czasie w argumencie sinusa (np. 2π). Drugi błąd to wybór odpowiedzi zawierającej π, bo wygląda "bardziej naukowo". Warto pamiętać: amplituda stoi przed sin(…) i ma jednostkę taką jak badana wielkość (tu: A).
Sprawdź dwie rzeczy: A mówi, jakie są maksymalne wartości (+A i −A), a ω mówi, jak szybko przebieg oscyluje. Jeśli zwiększysz A, sinusoida będzie "wyższa". Jeśli zwiększysz ω, będzie "gęstsza" w czasie. To rozdziela pojęcia amplitudy i częstości.
Sygnały prądowe i napięciowe pojawiają się w zasilaniu urządzeń, automatyce i pomiarach (np. napędy, sterowniki, czujniki, systemy telemetryczne). Umiejętność rozpoznania amplitudy pomaga dobrać zakresy pomiarowe mierników oraz ocenić, czy sygnał nie przekracza dopuszczalnych wartości.
Nie, jeśli pytanie dotyczy wyłącznie amplitudy. Okres i częstotliwość wynikają z wyrażenia przy t (ω), ale amplituda wynika tylko z liczby stojącej przed sinusem. Można rozwiązać zadanie bez żadnych obliczeń, rozpoznając poprawną interpretację wzoru.
Najpierw ustal, czego dotyczy pytanie: amplituda, okres czy częstotliwość. Jeśli amplituda, szukasz współczynnika przed sin/cos. Obecność π w odpowiedziach bywa "pułapką" – π często wiąże się z ω lub obliczaniem okresu, a nie z amplitudą.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 82% zdających egzamin. średnio łatwe

Według specjalistów z branży: "W przebiegu sinusoidalnym I(t)=Im·sin(…) amplituda to wartość maksymalna (szczytowa) równa współczynnikowi stojącemu przed sinusem."

Źródła:

  • Halliday, Resnick, Walker, "Podstawy fizyki" (wydania polskie), tom: Drgania i fale – definicja amplitudy drgań harmonicznych (rozdział o ruchu/drganiach harmonicznych).
  • Serway, Jewett, "Fizyka dla nauk ścisłych i inżynierskich" (wydania polskie), dział o ruchu harmonicznym – parametry: amplituda i częstość kołowa.
  • Wikipedia (PL): "Drgania harmoniczne" – definicja amplitudy i postać x(t)=A sin(ωt), https://pl.wikipedia.org/wiki/Drgania_harmoniczne (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik do elektrotechniki/elektroniki: przebiegi sinusoidalne i ich parametry
  • Notatki z fizyki: ruch drgający i funkcje trygonometryczne
  • Karty katalogowe mierników: interpretacja wartości szczytowej i skutecznej

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego