KWALIFIKACJA INF9 - STYCZEŃ 2015

PYTANIE NR 38.
Ile wynosi częstotliwość przebiegu prostokątnego przedstawionego na rysunku, jeżeli ti=7 ms i tp=3 ms?
Ilustracja przedstawia wykres przebiegu prostokątnego, który jest często używany w kontekście egzaminów zawodowych
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Częstotliwość jest odwrotnością okresu. Dla przebiegu prostokątnego pełny okres to suma czasów dwóch stanów: T=ti+tp=7 ms+3 ms=10 ms. Trzeba zamienić ms na s: 10 ms=0,01 s. Następnie f=1/T=1/0,01 s=100 Hz, więc taka wartość jest poprawna.

Pełne wyjaśnienie:

W przebiegu okresowym częstotliwość f określa, ile pełnych cykli sygnału występuje w ciągu jednej sekundy. Jest ona związana z okresem T prostą zależnością:

f = 1/T

Dla przebiegu prostokątnego jeden pełny okres składa się z dwóch kolejnych odcinków czasu: czasu trwania jednego stanu (np. wysokiego) oraz czasu trwania drugiego stanu (np. niskiego). Jeśli w zadaniu podano te odcinki jako ti i tp, to okres wynosi:

T = ti + tp

Podstawiając wartości liczbowe otrzymujemy:

  • T = 7 ms + 3 ms = 10 ms

Kluczowy krok to zachowanie spójnych jednostek. Ponieważ częstotliwość wyrażamy w hercach (1/s), okres powinien być w sekundach:

  • 10 ms = 10 · 0,001 s = 0,01 s

Teraz liczymy częstotliwość jako odwrotność okresu:

  • f = 1 / 0,01 s = 100 1/s = 100 Hz

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • f=1,0 Hz odpowiada okresowi 1 s, czyli o rząd wielkości dłuższemu niż 0,01 s.
  • f=10 Hz odpowiada okresowi 0,1 s; to typowy wynik po pomyłce w zapisie dziesiętnym (0,01 vs 0,1) albo po błędzie w konwersji ms→s.
  • f=0,1 Hz odpowiada okresowi 10 s, co jest skrajnie niezgodne z podanymi milisekundami.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze policz T w sekundach i dopiero wykonaj odwrócenie. To minimalizuje błędy jednostek i "znikających zer".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Okres T to czas trwania jednego pełnego cyklu sygnału. Dla przebiegu prostokątnego jest to suma czasu stanu wysokiego i niskiego. Na wykresie odczytujesz dwa kolejne odcinki czasu w jednej powtarzającej się "cegiełce" i dodajesz je do siebie.
Najpierw oblicz okres: T = t1 + t2 (czasy obu stanów). Potem zamień jednostki na sekundy, jeśli trzeba. Na końcu policz częstotliwość: f = 1/T. To standardowa metoda dla przebiegów okresowych, w tym prostokątnych.
Herc to 1/s, czyli "na sekundę". Jeśli wstawisz milisekundy bez przeliczenia, wynik będzie 1000 razy zły. Najbezpieczniej: policz okres w ms, a potem przelicz na s (1 ms = 0,001 s) i dopiero wtedy wykonaj odwrócenie.
Częstotliwość zależy od całego okresu, czyli sumy czasów obu stanów. Wypełnienie mówi, jaka część okresu przypada na stan wysoki, ale jeśli suma czasów się nie zmienia, to częstotliwość pozostaje taka sama. Wypełnienie wpływa na kształt energii sygnału, nie na f.
Odczytaj z siatki czas jednej pełnej powtórki (okres T) lub dodaj czas stanu wysokiego i niskiego. Następnie przelicz T na sekundy i policz f=1/T. To dobra metoda kontrolna, gdy automatyka oscyloskopu źle wykrywa zbocza.
Najczęstsze są: pomylenie okresu z jednym odcinkiem (np. tylko stan wysoki), brak konwersji ms→s, błąd w zapisie 0,01 vs 0,1 oraz mechaniczne "zgadywanie" odpowiedzi podobnej do liczb z treści. Pomaga zapisanie kroków: T, jednostki, potem 1/T.
Przebiegi prostokątne są używane do testów torów transmisyjnych, wejść cyfrowych, synchronizacji i sygnałów zegarowych. Ułatwiają ocenę pasma, zniekształceń zboczy i opóźnień. Znajomość f i czasów impulsów jest przydatna przy uruchamianiu i diagnostyce urządzeń.
10 Hz odpowiada okresowi 0,1 s, a to często wynika z pomyłki o jedno miejsce po przecinku (0,01 s vs 0,1 s) albo z nieuważnej konwersji jednostek. W zadaniach z ms warto najpierw zapisać: 10 ms = 0,010 s, by "zobaczyć" zera.
Hz to "na sekundę" (1/s). Jeśli f=100 Hz, to sygnał wykonuje 100 pełnych okresów w 1 sekundzie, a pojedynczy okres trwa 0,01 s. W praktyce pomiarowej oznacza to, że na oscyloskopie przy podstawie czasu 10 ms/div zobaczysz około jednego okresu na działkę.
Ćwicz schemat: 1) rozpoznaj, co tworzy okres, 2) policz T, 3) zamień jednostki na sekundy, 4) policz f=1/T. Rób też szybkie kontrole rzędu wielkości: milisekundy zwykle dają dziesiątki–setki Hz.
info

Statystycznie 56% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że częstotliwość jest odwrotnością okresu.

Źródła:

  • Wikipedia: "Częstotliwość" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Cz%C4%99stotliwo%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia: "Okres (fizyka)" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Okres_(fizyka) (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia: "Fala prostokątna" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Fala_prostok%C4%85tna (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podstawy elektroniki: rozdziały o sygnałach okresowych i jednostkach
  • Instrukcje do oscyloskopów (pomiar okresu i częstotliwości)
  • Materiały dydaktyczne z analizy sygnałów w telekomunikacji (czas, okres, wypełnienie)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego