KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 24.
Na rysunku oznaczono kolejnymi cyframi elementy fotorezystora. Która z odpowiedzi zawiera poprawne nazwy tych elementów?
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek fotorezystora, który jest elementem elektronicznym używanym w mechatronice.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Na typowym fotorezystorze warstwa światłoczuła ma postać widocznej ścieżki meandrowej (1). Światło dociera przez przezroczyste okienko z przodu (2), całość chroni obudowa hermetyczna (3), a do włączenia elementu w obwód służą doprowadzenia/wyprowadzenia (4). Dlatego poprawna jest wskazana odpowiedź.

Pełne wyjaśnienie:

Fotorezystor (LDR, fotoopornik) jest elementem półprzewodnikowym, którego rezystancja zależy od oświetlenia. Działa na zasadzie fotoprzewodnictwa: fotony wzbudzają nośniki ładunku w materiale, przez co przewodnictwo rośnie, a opór maleje.

W typowej konstrukcji LDR można wyróżnić kilka charakterystycznych części, które często są pokazane na rysunku:

  • 1 – światłoczuła warstwa półprzewodnika: na czołowej powierzchni widać zwykle ścieżkę w kształcie meandra/zygzaka. To ona jest częścią "roboczą" – materiał fotoprzewodzący zmienia opór pod wpływem światła.
  • 2 – okienko przeźroczyste dla światła: przednia powierzchnia (osłona) ma przepuszczać światło do warstwy światłoczułej. Gdyby była nieprzezroczysta, element nie reagowałby poprawnie na oświetlenie.
  • 3 – obudowa hermetyczna: boczna, cylindryczna część chroni wnętrze przed wilgocią i zanieczyszczeniami, które mogłyby zmieniać parametry elementu.
  • 4 – doprowadzenia (wyprowadzenia): dwa metalowe druty/nóżki umożliwiają elektryczne podłączenie fotorezystora do układu.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? W każdej z nich przestawiono nazwy elementów w sposób niezgodny z typową identyfikacją na rysunku: okienko mylone jest z obudową, a obudowa z częścią aktywną. Najbardziej charakterystyczny fragment (meander) to nie "okienko" ani "obudowa", tylko warstwa światłoczuła. Poprawne przypisanie wymaga rozumienia funkcji każdej części, a nie tylko zgadywania po kolejności numerów.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz na rysunku LDR zygzakowatą ścieżkę na czole – prawie zawsze odpowiada ona warstwie światłoczułej, natomiast dwie długie nóżki z tyłu to wyprowadzenia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Fotorezystor (LDR, fotoopornik) to element, którego rezystancja zmienia się pod wpływem światła. W ciemności ma duży opór, a przy oświetleniu opór maleje. Stosuje się go m.in. w czujnikach zmierzchowych, automatycznym oświetleniu oraz prostych układach detekcji jasności.
Warstwa światłoczuła jest wykonana z materiału półprzewodnikowego fotoprzewodzącego. Gdy pada na nią światło, rośnie liczba nośników ładunku, więc przewodnictwo wzrasta, a rezystancja maleje. Na rysunkach często ma formę widocznej ścieżki w kształcie meandra.
Okienko musi przepuszczać światło do warstwy fotoprzewodzącej. Jeśli osłona byłaby nieprzezroczysta lub zabrudzona, do warstwy docierałoby mniej światła, a element reagowałby z opóźnieniem lub dawałby zaniżony sygnał. To część kluczowa dla poprawnego działania czujnika.
Wyprowadzenia to metalowe nóżki/druty służące do elektrycznego podłączenia fotorezystora w obwodzie. Łączą warstwę światłoczułą z resztą układu (np. dzielnikiem napięcia). Uszkodzenie lub korozja wyprowadzeń powoduje przerwy w obwodzie i błędne wskazania czujnika.
Fotorezystor jest elementem rezystancyjnym zależnym od światła i nie ma złącza p-n, a fotodioda jest diodą pracującą pod wpływem oświetlenia. W praktyce LDR często ma okrągłe czoło z meandrową ścieżką i dwie nóżki, a fotodiody bywają w obudowach podobnych do LED i mają polaryzację.
Najczęściej wyróżnia się: warstwę światłoczułą (meandrowa ścieżka), okienko przezroczyste na czole, obudowę hermetyczną chroniącą przed wilgocią oraz wyprowadzenia do włączenia elementu w obwód. W zadaniach egzaminacyjnych chodzi o poprawne przypisanie tych nazw do numerów.
O hermetyczności mówi się wtedy, gdy obudowa ogranicza dostęp wilgoci i zanieczyszczeń do warstwy światłoczułej i połączeń wewnętrznych. Jest to ważne, bo wilgoć może zmieniać parametry (np. rezystancję w ciemności) i pogarszać stabilność. Na rysunkach obudowa to zwykle boczna, cylindryczna część elementu.
Najczęściej myli się okienko z obudową (bo oba są "na zewnątrz") oraz uznaje ścieżkę meandrową za przypadkowy wzór zamiast warstwy światłoczułej. Częsty jest też transfer wiedzy z fotodiody: uczniowie szukają polaryzacji lub złącza p-n, którego w LDR nie ma.
Warto przećwiczyć kilka rysunków typowych LDR i zapamiętać "kotwice": meander = warstwa światłoczuła, czoło = okienko, boki = obudowa, druty = wyprowadzenia. Pomaga też czytanie kart katalogowych, gdzie budowa elementu jest opisana i narysowana wprost.
Tak, fotorezystor jest elementem biernym o charakterze rezystancyjnym, więc w typowym zastosowaniu nie ma polaryzacji jak dioda. W praktyce oznacza to, że zamiana wyprowadzeń miejscami zwykle nie zmienia działania układu. O pracy decyduje natężenie oświetlenia, a nie kierunek przepływu prądu.
info

Około 44% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że na typowym fotorezystorze warstwa światłoczuła ma postać widocznej ścieżki meandrowej (1).

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Fotorezystor" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Fotorezystor (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (EN): "Photoresistor" — https://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (PL): "Fotoprzewodnictwo" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Fotoprzewodnictwo (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Karty katalogowe (datasheet) fotorezystorów CdS/LDR – sekcje: budowa, obudowa, wyprowadzenia
  • Podręczniki z podstaw elektroniki: elementy półprzewodnikowe i czujniki optoelektroniczne
  • Ćwiczenia z rozpoznawania elementów na rysunkach i symbolach (LDR vs fotodioda vs fototranzystor)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego