KWALIFIKACJA ELE5 - TEST WIEDZY NR 5

PYTANIE NR 15.
Na podstawie poniższej tabeli, przedstawiającej wartości natężenia prądu w zależności od czasu, określ czy prąd jest okresowy.
Czas [s]Natężenie prądu [A]
00
12
20
3-2
40
52
60
7-2
80
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prąd jest okresowy, gdy wartości natężenia powtarzają się po stałym czasie T. W tabeli sekwencja 0, 2, 0, −2, 0 występuje dla chwil 0–4 s oraz ponownie 4–8 s. Oznacza to powtarzalność przebiegu, więc odpowiedź brzmi: Tak.

Pełne wyjaśnienie:

Przebieg (sygnał) nazywamy okresowym, jeżeli istnieje dodatni czas T (okres), taki że dla każdego czasu t zachodzi zależność: I(t + T) = I(t). W praktyce, mając dane w postaci tabeli, sprawdzamy, czy po pewnym stałym przesunięciu czasu wartości natężenia zaczynają się powtarzać w tej samej kolejności.

W przedstawionej tabeli widać sekwencję wartości:

  • dla 0–4 s: 0, 2, 0, −2, 0,
  • dla 4–8 s: 0, 2, 0, −2, 0.

Oznacza to, że po 4 sekundach przebieg powtarza się (T = 4 s), więc prąd jest okresowy. Zmiana znaku (wartości dodatnie i ujemne) wskazuje jedynie, że kierunek umowny prądu zmienia się w czasie, ale o okresowości decyduje przede wszystkim powtarzalność całej sekwencji.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Nie" – byłoby właściwe, gdyby nie dało się znaleźć stałego okresu, po którym wartości się powtarzają. Tu powtórzenie jest wyraźne (0–4 s oraz 4–8 s).
  • "Trudno określić" – to częsty wybór, gdy ktoś zakłada, że potrzeba ciągłego wykresu. Jednak do stwierdzenia okresowości wystarczy zauważyć powtarzalność próbek w równych odstępach czasu.
  • "Tabela nie zawiera wystarczających danych…" – choć w ogólności więcej punktów zwiększa pewność, w tym zadaniu mamy już dwie pełne, identyczne sekwencje po 4 s, co jest wystarczające, by uznać przebieg za okresowy w ramach danych pomiarowych.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw sprawdź, czy istnieje stałe przesunięcie czasu (np. 2 s, 4 s), po którym wartości w tabeli zaczynają się powtarzać. Jeśli tak, to przebieg jest okresowy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prąd jest okresowy, gdy jego natężenie powtarza się po stałym czasie T, czyli spełnia warunek I(t+T)=I(t). W praktyce oznacza to, że po każdym okresie przebieg wygląda tak samo (ta sama kolejność wartości w czasie).
Porównaj kolejne fragmenty tabeli przesunięte w czasie o stałą wartość (kandydat na okres). Jeśli dla wielu punktów zachodzi powtórzenie tej samej sekwencji (np. 0, 2, 0, −2, 0), to przebieg jest okresowy, a przesunięcie to okres T.
Znajdź najmniejsze dodatnie przesunięcie czasu, po którym wartości zaczynają się powtarzać. Najlepiej porównać położenia "charakterystyczne" (np. maksima, minima, przejścia przez zero) i sprawdzić, po ilu sekundach pojawiają się ponownie w tej samej kolejności.
Nie. Zmiana znaku oznacza jedynie, że zmienia się umowny kierunek prądu (raz dodatni, raz ujemny). Okresowość wymaga czegoś więcej: powtarzalności całego przebiegu po stałym czasie. Prąd może zmieniać znak i nie być okresowy.
Zera oznaczają chwile, w których natężenie prądu wynosi 0 A (przejście przez zero). W przebiegach okresowych, zwłaszcza sinusoidalnych lub "symetrycznych", takie przejścia są naturalne i często powtarzają się w regularnych odstępach czasu.
Nie. Wykres ułatwia ocenę "na oko", ale tabela też wystarcza, jeśli zawiera próbki w znanych chwilach czasu. Kluczowe jest sprawdzenie, czy sekwencja wartości w kolejnych przedziałach czasu się powtarza (nawet przy dyskretnych danych).
Gdy tabela obejmuje zbyt krótki fragment sygnału (np. brak choćby jednego pełnego powtórzenia) albo odstępy czasu są nieregularne i nie da się porównać sekwencji. Wtedy nie można wiarygodnie wskazać stałego okresu T.
Typowe błędy to: utożsamianie "zmiennego" z "okresowym", pomijanie warunku powtarzalności, porównywanie nie tych samych punktów czasowych oraz zbyt szybkie uznanie, że potrzeba ciągłego wykresu. Zawsze szukaj powtórzeń w stałym kroku czasu.
Nie. Sinusoida jest bardzo częstym przykładem, ale prąd okresowy może mieć też kształt prostokątny, trójkątny lub "schodkowy" (jak w tabeli), o ile po każdym okresie T przebieg dokładnie się powtarza.
W instalacjach i urządzeniach towarzyszących (automatyka, sterowanie, diagnostyka) spotyka się sygnały elektryczne. Umiejętność rozpoznania okresowości pomaga dobrać metodę pomiaru (np. multimetr/analiza próbek), ocenić poprawność pracy układu i wychwycić nietypowe zakłócenia.
info

Około 65% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Prąd jest okresowy, gdy wartości natężenia powtarzają się po stałym czasie T."

Źródła:

  • Wikipedia: "Funkcja okresowa" (definicja okresowości), https://pl.wikipedia.org/wiki/Funkcja_okresowa - dostęp 2026-02-26
  • Wikipedia: "Prąd elektryczny" (pojęcie prądu i natężenia), https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%85d_elektryczny - dostęp 2026-02-26
  • Khan Academy (PL): materiały o prądzie przemiennym i okresowości sygnałów (dział Fizyka), https://pl.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic - dostęp 2026-02-26

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki: przebiegi prądu stałego i zmiennego oraz definicja okresu
  • Materiały dydaktyczne z metrologii: interpretacja tabel i wykresów I(t)
  • Ćwiczenia: rozpoznawanie okresowości na podstawie próbek oraz wyznaczanie okresu T

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego