Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2025



PYTANIE NR 15.
Dobierz z szeregu E12 wartość rezystancji R1 tak, aby wzmocnienie napięciowe wzmacniacza wynosiło około KU = 40 V/V.
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny wzmacniacza tranzystorowego, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W szeregu E12 wybiera się wartości znormalizowane, które najbliżej spełniają wymaganie "około". Dla założonego wzmocnienia KU ≈ 40 dobiera się R1 tak, aby wynik z typowej zależności wzmocnienia od stosunku rezystancji był możliwie bliski 40, a następnie zaokrągla do najbliższej wartości E12. Najbliższe dopasowanie zapewnia 47 Ω.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach z doborem rezystora "z szeregu E12" kluczowe są dwie umiejętności: (1) obliczenie lub oszacowanie wymaganej wartości wynikającej z warunku pracy układu (tu: wzmocnienia napięciowego KU ≈ 40 V/V) oraz (2) dopasowanie wyniku do wartości preferencyjnych dostępnych w praktyce (E12).

Szereg E12 zawiera 12 wartości w jednej dekadzie (mnożone przez kolejne potęgi 10). W praktyce oznacza to, że po wyliczeniu wartości idealnej rzadko trafia się dokładnie w rezystor "idealny", więc wybiera się wartość najbliższą, akceptując błąd (tym bardziej, że rezystory mają tolerancję, a w treści jest słowo "około").

Odpowiedź "R1=47 Ω" jest poprawna, bo jest to typowa wartość z E12 i odpowiada doborowi na wzmocnienie rzędu 40 po zaokrągleniu do szeregu preferencyjnego. Pozostałe propozycje są nieadekwatne głównie z powodu rzędu wielkości:

  • "R1=10 Ω" – zbyt mała wartość; w typowych układach sprzężenia zwrotnego tak mały rezystor prowadziłby do wzmocnienia istotnie innego (oraz do niepraktycznie dużych prądów w gałęzi sprzężenia).
  • "R1=10 kΩ" oraz "R1=47 kΩ" – to wartości o trzy rzędy wielkości większe. Jeśli w rozważanym wzmacniaczu R1 ma być elementem w dzielniku/gałęzi sprzężenia, tak duże opory zwykle zmieniają punkt pracy i stałe czasowe (np. z pojemnościami pasożytniczymi) oraz dają zupełnie inne wzmocnienie niż zakładane w prostym doborze.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw sprawdź, czy odpowiedzi nie różnią się o rzędy wielkości (Ω vs kΩ). W wielu zadaniach to najszybszy test poprawności. Dopiero potem dobieraj najbliższą wartość z E12, pamiętając, że "około" oznacza dopuszczalny błąd doboru.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest szereg E12 rezystorów?
Szereg E12 to zestaw wartości preferencyjnych rezystorów w jednej dekadzie, używany w praktyce produkcji i serwisu. Zamiast dowolnej wartości dobiera się najbliższą z E12 (i mnoży przez potęgi 10), bo takie elementy są standardowo dostępne.
Jak dobrać rezystor z E12, gdy wynik obliczeń jest "pomiędzy" wartościami?
Najpierw wyznacz wartość idealną z obliczeń, a potem wybierz najbliższą wartość z E12. Jeśli treść dopuszcza "około", zwykle wybiera się najbliższą liczbowo. W praktyce warto też uwzględnić tolerancję rezystora i wpływ na błąd wzmocnienia.
Dlaczego wzmocnienie KU podaje się w V/V?
KU w V/V to stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego (wzmocnienie napięciowe) i jest wielkością bezwymiarową. Zapis V/V podkreśla, że chodzi o iloraz napięć, a nie o napięcie w woltach. To pomaga odróżnić KU od np. wzmocnienia w dB.
Czy KU = 40 oznacza 40 dB?
Nie. KU = 40 V/V to wzmocnienie liniowe (stosunek napięć). W decybelach byłoby to przeliczenie logarytmiczne. Częsty błąd polega na mieszaniu skali liniowej z dB, co prowadzi do całkowicie złego doboru elementów w układzie.
Jakie są typowe wzory na wzmocnienie wzmacniacza ze sprzężeniem zwrotnym?
Zależy od konfiguracji (odwracająca, nieodwracająca, dzielniki w sprzężeniu). W większości szkolnych zadań KU zależy od stosunku dwóch rezystancji w pętli sprzężenia zwrotnego. Dlatego, aby dobrać R1, trzeba znać rolę R1 w tym stosunku.
Dlaczego w odpowiedziach pojawiają się wartości w Ω i kΩ?
To typowy "sprawdzian rzędu wielkości". W wielu układach różnica między Ω a kΩ zmienia prądy i warunki pracy o tysiąc razy. Jeśli nie zwrócisz uwagi na przedrostek, łatwo wybrać odpowiedź, która jest poprawna liczbowo, ale w złej skali.
Jak rozpoznać, że rezystor 47 Ω jest z szeregu E12?
W E12 w jednej dekadzie występują charakterystyczne liczby (m.in. 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82). Jeśli widzisz 47 oraz jednostkę Ω (lub kΩ), to jest to standardowa wartość preferencyjna, często spotykana w praktyce.
Czy tolerancja rezystora wpływa na dokładne KU?
Tak. Jeśli rezystory mają tolerancję, to rzeczywisty stosunek rezystancji (a więc i KU) może się różnić od obliczonego. Dlatego w zadaniach z "około" dopuszcza się przybliżenie do E12. W praktyce dla lepszej dokładności stosuje się E24/E96 lub rezystory precyzyjne.
Jakie błędy najczęściej popełnia się przy doborze R1 do wzmocnienia?
Najczęstsze to: pomylenie Ω z kΩ, pomylenie wzmocnienia liniowego z dB, dobór wartości "ładnej" zamiast znormalizowanej, oraz nieuwzględnienie, że R1 jest tylko jednym z elementów w stosunku rezystancji. Warto zawsze sprawdzić rząd wielkości i sens fizyczny.
Jak ćwiczyć zadania z szeregu E12 na egzamin technika elektronika?
Ćwicz w dwóch krokach: (1) wyliczaj wartość idealną z prostych zależności (np. ze stosunku rezystorów), (2) zaokrąglaj do najbliższej wartości E12 i oceniaj błąd. Dodatkowo trenuj szybkie rozpoznawanie przedrostków (Ω/kΩ/MΩ), bo to często decyduje o wyniku.
info

Około 33% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "W szeregu E12 wybiera się wartości znormalizowane, które najbliżej spełniają wymaganie "około"."

Źródła:

  • IEC 60063:2015, "Preferred number series for resistors and capacitors" (szeregi E, w tym E12)
  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "The Art of Electronics", 3rd edition, rozdziały o sprzężeniu zwrotnym i wzmacniaczach (zależność wzmocnienia od rezystorów)
  • Thomas L. Floyd, "Electronic Devices", rozdziały dotyczące wzmacniaczy i sprzężenia zwrotnego (podstawy doboru elementów rezystancyjnych w torach wzmocnienia)

Materiały:

  • Norma dotycząca szeregów preferencyjnych (E6/E12/E24) i dokumentacja producentów rezystorów
  • Podręczniki z podstaw elektroniki analogowej (sprzężenie zwrotne, wzmacniacze)
  • Noty aplikacyjne wzmacniaczy operacyjnych (konfiguracje i wzory na wzmocnienie)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego