Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - CZERWIEC 2010



PYTANIE NR 37.
Zwiększenie rezystancji obciążenia we wzmacniaczach rezystancyjnych wpłynie na
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przy typowym założeniu, że wzmacniacz na wyjściu zachowuje się jak źródło napięciowe (napięcie sygnału wyjściowego w przybliżeniu stałe), moc na obciążeniu spełnia zależność P=U2/R. Zwiększenie rezystancji obciążenia powoduje więc spadek mocy oddawanej do obciążenia.

Pełne wyjaśnienie:

Moc wyjściowa rozumiana jako moc oddawana do rezystancyjnego obciążenia zależy od napięcia i prądu na tym obciążeniu: P=U·I. Dla czysto rezystancyjnego obciążenia można też użyć postaci P=U2/R lub P=I2·R.

W wielu zadaniach szkolnych wzmacniacz (w zakresie liniowym) modeluje się na wyjściu jako przybliżone źródło napięciowe o małej rezystancji wyjściowej. Oznacza to, że napięcie sygnału na obciążeniu nie zmienia się znacząco przy umiarkowanych zmianach rezystancji obciążenia. W takim modelu, gdy U jest w przybliżeniu stałe, wzrost R powoduje spadek P, bo P=U2/R.

Dlatego odpowiedź "spadek mocy wyjściowej." jest poprawna: większa rezystancja obciążenia oznacza mniejszy prąd pobierany z wyjścia, a przy podobnym poziomie napięcia daje to mniejszą moc dostarczaną do odbiornika.

Pozostałe propozycje są błędne z typowych powodów:

  • "wzrost mocy wyjściowej." – to mylenie intuicji: większa rezystancja nie oznacza "większej mocy"; przy stałym napięciu działa odwrotnie.
  • "zwiększenie napięcia zasilania." – zmiana rezystancji obciążenia nie wymusza automatycznie zmiany napięcia zasilania; to inny parametr układu.
  • "zmniejszenie pasma przenoszenia." – pasmo zależy głównie od elementów kształtujących odpowiedź częstotliwościową (pojemności, indukcyjności, sprzężeń) i warunków pracy; sama zmiana rezystancji obciążenia nie jest tu jednoznacznym, ogólnym wnioskiem.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się "rezystancja obciążenia" i "moc", najpierw wybierz właściwy model (zwykle źródło napięciowe) i przypomnij sobie, czy w danym ujęciu moc maleje jak 1/R, czy rośnie jak R.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest rezystancja obciążenia we wzmacniaczu?
Rezystancja obciążenia to opór (lub uogólniona impedancja) elementu podłączonego do wyjścia wzmacniacza, który pobiera z niego energię sygnału. W zadaniach szkolnych często przyjmuje się obciążenie rezystancyjne RL, na którym analizuje się napięcie, prąd i moc wyjściową.
Jak obliczyć moc na rezystorze obciążenia przy znanym napięciu?
Gdy znasz napięcie skuteczne (dla AC) lub stałe (dla DC) na rezystorze, użyj wzoru P=U2/R. To najszybszy sposób oceny, jak zmiana R wpływa na moc: przy stałym U większe R oznacza mniejszą moc oddawaną do obciążenia.
Dlaczego wzrost rezystancji obciążenia może zmniejszać moc wyjściową?
W typowym modelu wyjścia wzmacniacza napięcie sygnału na obciążeniu jest w przybliżeniu stałe, a prąd maleje, gdy rośnie R. Ponieważ P=U·I oraz I=U/R, to przy stałym U moc maleje jak 1/R.
Czy większa rezystancja obciążenia zawsze oznacza mniejszy prąd?
Dla obciążenia czysto rezystancyjnego i przy tym samym napięciu na wyjściu: tak, bo I=U/R. W praktyce napięcie może się też nieco zmieniać (rezystancja wyjściowa, ograniczenia prądowe), ale kierunek zależności prądu od R pozostaje zgodny z prawem Ohma.
Jak rezystancja wyjściowa wzmacniacza wpływa na moc na obciążeniu?
Niezerowa rezystancja wyjściowa powoduje spadek napięcia na obciążeniu, gdy płynie większy prąd (mniejsze R). To zmienia moc na RL i może prowadzić do sytuacji dopasowania mocy. W prostych pytaniach egzaminacyjnych zwykle przyjmuje się małą rezystancję wyjściową i analizę P≈U2/R.
Co oznacza pojęcie "moc wyjściowa" w prostych zadaniach z wzmacniaczy?
Najczęściej jest to moc dostarczana do obciążenia podłączonego do wyjścia, a nie moc pobierana z zasilacza. Dlatego liczy się ją z napięcia i prądu na RL. Warto w myślach dopowiedzieć: "moc oddawana do obciążenia".
Dlaczego odpowiedź o zwiększeniu napięcia zasilania jest myląca?
Napięcie zasilania jest parametrem źródła zasilania i projektu układu, a nie bezpośrednim skutkiem zmiany rezystancji obciążenia. Zmiana RL zmienia obciążenie wyjścia (prąd, moc na RL), ale nie "wymusza" zwiększenia zasilania w typowym rozumieniu zadania.
Czy zmiana obciążenia może wpływać na pasmo przenoszenia wzmacniacza?
Może, ale nie jest to ogólna reguła wprost "większa rezystancja = mniejsze pasmo". Pasmo zależy od stałych czasowych i sprzężeń (np. pojemności i rezystancji w torze). W pytaniach podstawowych o moc zwykle oczekuje się rozumowania energetycznego, nie częstotliwościowego.
Jakie błędy najczęściej popełnia się przy pytaniach o moc na obciążeniu?
Typowe pomyłki to użycie złego wzoru (np. P=I2·R bez kontroli, czy I jest stałe), założenie że "większy opór daje większą moc" oraz mieszanie mocy na obciążeniu z mocą pobieraną z zasilacza. Pomaga szybkie sprawdzenie jednostek i zależności 1/R.
Jak przygotować się do zadań o obciążeniu we wzmacniaczach na ELM.2?
Powtórz modele zastępcze (źródło napięciowe/prądowe, rezystancja wyjściowa), prawa Ohma i wzory na moc. Rozwiąż kilka krótkich zadań, w których zmienia się tylko RL i obserwuje U, I oraz P. Na egzaminie zawsze doprecyzuj w myślach, czy analizujesz moc na RL.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 42% zdających egzamin. trudne

Źródła:

  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "Sztuka elektroniki" (The Art of Electronics) – rozdziały wprowadzające o modelach źródeł, obciążeniu i mocy (wydania polskie/różne edycje).
  • Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith, "Microelectronic Circuits" – podstawy analizy wzmacniaczy, obciążenia oraz mocy na obciążeniu (różne edycje).

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw elektroniki analogowej (modele źródeł, obciążenie, moc)
  • Notatki/lekcje dotyczące mocy w obwodach i praw Ohma/Kirchhoffa
  • Zadania ćwiczeniowe z obliczania mocy na rezystorze dla różnych wartości R i stałego U
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego