Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - STYCZEŃ 2012



PYTANIE NR 19.
Wartość prądu bazy IB tranzystora zmienia się w zakresie od 0,1 mA do 1 mA . W jakim zakresie zmieni się wartość napięcia U na rezystorze R, jeżeli R=100 Ω, a β=100?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny związany z pytaniem egzaminacyjnym dotyczącym wartości napięcia na rezystorze w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W trybie aktywnym tranzystora zachodzi zależność IC=β·IB. Dla IB=0,1–1 mA i β=100 otrzymujemy IC=10–100 mA. Spadek napięcia na rezystorze wynosi U=IC·R, więc dla R=100 Ω: U=0,01–0,1 A · 100 Ω = 1–10 V.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu opisano tranzystor bipolarny sterowany prądem bazy IB. W typowym modelu pracy w trybie aktywnym prąd kolektora jest (w przybliżeniu) proporcjonalny do prądu bazy i zależy od wzmocnienia prądowego β:

IC = β · IB

Najpierw wyznaczamy skrajne wartości prądu kolektora:

  • Dla IB = 0,1 mA mamy IC = 100 · 0,1 mA = 10 mA.
  • Dla IB = 1 mA mamy IC = 100 · 1 mA = 100 mA.

Następnie liczymy spadek napięcia U na rezystorze R z prawa Ohma. Ponieważ pytanie dotyczy napięcia na rezystorze, stosujemy:

U = I · R (tu: I = IC)

Przeliczamy prądy na ampery:

  • 10 mA = 0,01 A
  • 100 mA = 0,1 A

Teraz obliczamy granice:

  • Umin = 0,01 A · 100 Ω = 1 V
  • Umax = 0,1 A · 100 Ω = 10 V

Stąd zakres zmian napięcia na rezystorze wynosi 1–10 V.

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne? Zakres typu 0,5–5 V odpowiadałby mniejszemu wzmocnieniu lub innemu rezystorowi (np. 50 Ω) i nie wynika z danych. Zakres 0–15 V jest typowym "odruchem" związanym z napięciem zasilania, ale pytanie dotyczy spadku na R, który wynika z prądu IC, a nie z samego faktu zasilania 15 V. Zakres 10–15 V wymagałby znacznie większego prądu kolektora lub innej wartości rezystora.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze rozdziel dwa kroki: najpierw prąd (β·IB), potem napięcie (I·R). Najczęstsza pułapka to liczenie U z IB zamiast z IC.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć prąd kolektora tranzystora z prądu bazy i parametru β?
W trybie aktywnym przyjmuje się zależność IC=β·IB. W praktyce podstawiasz β z zadania i liczysz skrajne wartości dla minimalnego oraz maksymalnego IB. Uwaga na jednostki: mA trzeba często zamienić na A do dalszych obliczeń.
Co oznacza parametr β (hFE) w tranzystorze bipolarnym?
β (często oznaczane jako hFE) to wzmocnienie prądowe tranzystora w układzie ze wspólnym emiterem: stosunek prądu kolektora do prądu bazy. Informuje, ile razy prąd kolektora jest większy od prądu bazy w przybliżonym modelu pracy aktywnej.
Dlaczego w tym zadaniu napięcie na rezystorze liczy się z prądu kolektora, a nie z prądu bazy?
Rezystor R jest w obwodzie kolektora, więc płynie przez niego prąd kolektora IC. To ten prąd powoduje spadek napięcia U na R zgodnie z prawem Ohma. Prąd bazy steruje tranzystorem, ale nie jest prądem płynącym przez rezystor kolektorowy.
Jakie są najczęstsze błędy przy zadaniach z β i prawem Ohma?
Najczęściej myli się: (1) napięcie na rezystorze z napięciem kolektor–emiter, (2) używa IB zamiast IC w U=I·R, (3) gubi przeliczenie mA→A, co daje wynik 10× lub 100× za duży/mały, (4) sugeruje się zasilaniem 15 V zamiast obliczeniami.
Jak przeliczyć 10 mA i 100 mA na ampery w obliczeniach?
1 mA to 0,001 A. Dlatego 10 mA = 10·0,001 A = 0,01 A, a 100 mA = 100·0,001 A = 0,1 A. Ten krok jest kluczowy, bo prawo Ohma działa tak samo, ale błąd jednostek zmienia wynik o rząd wielkości.
Czy napięcie zasilania 15 V ma wpływ na wynik w tym zadaniu?
W samym rachunku zakresu U na rezystorze, przy założeniu pracy aktywnej i danych β, decydują IB, β oraz R. Napięcie zasilania jest tłem schematu. W praktyce zasilanie ogranicza maksymalny spadek na R (i może wymusić nasycenie), ale tu nie jest to analizowane.
Jak policzyć zakres napięcia U, gdy prąd zmienia się w przedziale od minimum do maksimum?
Najpierw liczysz wartość minimalną i maksymalną osobno, podstawiając skrajne dane. Jeśli zależność jest liniowa (tu: IC=β·IB i U=IC·R), to minimum U odpowiada minimum IB, a maksimum U odpowiada maksimum IB. Potem zapisujesz przedział Umin–Umax.
Kiedy zależność I_C = β·I_B może nie być spełniona w praktycznym układzie?
To przybliżenie dotyczy trybu aktywnego. Gdy tranzystor wejdzie w nasycenie (np. brakuje "zapasu" napięcia w obwodzie kolektora) albo β silnie zależy od prądu i temperatury, relacja nie będzie dokładna. Na egzaminie, jeśli nie podano inaczej, zwykle przyjmuje się model idealizowany.
Dlaczego odpowiedzi typu 0–15 V bywają kuszące, ale często są błędne?
To efekt skojarzenia: widzisz zasilanie 15 V na schemacie i intuicyjnie wybierasz zakres do zasilania. Tymczasem pytanie dotyczy spadku na konkretnym elemencie (R), który zależy od prądu przez ten element. Zasilanie może ograniczać, ale nie zastępuje obliczeń U=I·R.
Jak przygotować się do egzaminu ELM.2 z zadań o tranzystorach i rezystorach?
Ćwicz krótkie schematy z BJT: rozpoznawanie, który prąd płynie przez który element, oraz szybkie rachunki: β·IB i U=I·R. Rób zadania "na zakres" (min–max) i pilnuj jednostek. Dobrą strategią jest zapisanie wzorów przed podstawieniem liczb.
info

Statystycznie 59% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "W trybie aktywnym tranzystora zachodzi zależność IC=β·IB."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Tranzystor bipolarny" – opis działania i zależności prądowych, https://pl.wikipedia.org/wiki/Tranzystor_bipolarny (dostęp: 27.02.2026)
  • Wikipedia (PL): "Wzmocnienie prądowe" – interpretacja współczynnika β/hFE, https://pl.wikipedia.org/wiki/Wzmocnienie_pr%C4%85dowe (dostęp: 27.02.2026)
  • Wikipedia (PL): "Prawo Ohma" – zależność U=I·R, https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Ohma (dostęp: 27.02.2026)

Materiały:

  • Podręczniki do elektroniki analogowej (BJT, tryb aktywny, stopień WE)
  • Karty katalogowe tranzystorów: interpretacja parametru hFE/β
  • Zestawy zadań z prawa Ohma i przeliczania jednostek (A, mA, Ω, V)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego