KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2025

PYTANIE NR 23.
Jaki jest zakres regulacji napięcia wyjściowego względem napięcia wejściowego przedstawionego na schemacie dzielnika napięcia?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny dzielnika napięcia, który jest używany w kontekście kwalifikacji zawodowej
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zakres regulacji Uwy zależy od tego, między jakimi punktami dzielnika pobierane jest napięcie oraz jakie są skrajne położenia odczepu (suwaka) pokazane na schemacie.
Jeśli schemat ogranicza odczep tak, że obejmuje tylko część całkowitej rezystancji, to Uwy nie zmienia się od 0 do Uwe, lecz w podanym przedziale, tu: od 1/3 do 2/3 Uwe.

Pełne wyjaśnienie:

Dzielnik napięcia zbudowany z rezystorów (lub potencjometru z odczepem) daje na wyjściu napięcie będące częścią napięcia wejściowego. W najprostszym ujęciu obowiązuje zależność: Uwy = k·Uwe, gdzie współczynnik k wynika z tego, jaka część całkowitej rezystancji znajduje się "pod" punktem wyjściowym względem masy (lub drugiego bieguna).

W pytaniu kluczowe jest słowo "zakres regulacji". Oznacza ono, że punkt poboru Uwy może się zmieniać (np. przesuwany suwak), ale jednocześnie schemat może ograniczać możliwe wartości k. Jeżeli na rysunku odczep nie obejmuje całej długości elementu (albo są dodatkowe rezystory włączone tak, że skrajne położenia nie odpowiadają 0% i 100% Uwe), wtedy Uwy nie osiąga ani 0, ani Uwe.

Odpowiedź "Uwy = (1/3 ÷ 2/3)·Uwe" opisuje właśnie taki przypadek: regulacja jest możliwa, ale tylko w przedziale od jednej trzeciej do dwóch trzecich napięcia wejściowego. To typowe, gdy stosuje się rezystory ograniczające zakres (np. dla ochrony wejścia kolejnego stopnia, ustawienia bezpiecznego przedziału lub uzyskania symetrii wokół pewnego punktu).

Pozostałe propozycje są błędne, bo zakładają inny zakres pracy dzielnika niż wynika ze schematu:

  • "(1/3 ÷ 1)·Uwe" sugeruje, że górna granica dochodzi do Uwe, co wymagałoby skrajnego położenia odczepu na samym końcu elementu.
  • "(0 ÷ 2/3)·Uwe" sugeruje, że dolna granica dochodzi do 0 V, czyli że w pewnym położeniu wyjście jest zwarte do masy (lub dolnego bieguna), czego schemat w tym wariancie nie potwierdza.
  • "(0 ÷ 1)·Uwe" opisuje pełny potencjometr jako dzielnik bez ograniczeń, co jest częstą intuicją, ale nie pasuje do układu z ograniczonym zakresem.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw ustal, co jest Uwe (między jakimi węzłami), gdzie mierzysz Uwy, a dopiero potem oceniaj, czy zakres może obejmować 0 lub 1. Sama obecność potencjometru nie gwarantuje pełnego zakresu 0–Uwe.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

Dzielnik napięcia to układ rezystorów (często także potencjometr), który pozwala uzyskać na wyjściu część napięcia wejściowego.

Stosuje się go m.in. do tworzenia napięć odniesienia, dopasowania poziomów sygnałów i prostych regulacji napięcia w układach elektronicznych.

Uwe jest zwykle podane między dwoma skrajnymi węzłami dzielnika (np. zasilanie i masa). Uwy to napięcie mierzone między punktem odczepu (np. suwakiem potencjometru) a węzłem odniesienia.

Kluczowe jest, między jakimi dokładnie punktami autor definiuje oba napięcia.

Zakres 0–Uwe występuje tylko wtedy, gdy odczep może dojść do obu skrajnych punktów dzielnika i nie ma dodatkowych rezystorów ograniczających.

Jeśli w schemacie są rezystory skrajne lub odczep obejmuje tylko fragment, to minimalna i maksymalna wartość Uwy będą przesunięte, np. 1/3–2/3 Uwe.

Najczęstsze błędy to: automatyczne przyjęcie pełnego zakresu 0–1, pomylenie węzła wyjściowego z wejściowym oraz nieuwzględnienie rezystorów ograniczających.

Warto też uważać na definicję masy/odniesienia, bo zmiana punktu odniesienia zmienia interpretację Uwy.

Współczynnik k wynika z podziału rezystancji w dzielniku: jest równy stosunkowi "dolnej" części rezystancji (między wyjściem a punktem odniesienia) do rezystancji całkowitej między zaciskami wejścia.

Dla dzielnika z odczepem k zmienia się w pewnym przedziale, zależnym od skrajnych położeń odczepu.

Nie zawsze. Pełny zakres 0–100% występuje tylko w klasycznym podłączeniu potencjometru jako dzielnika bez dodatkowych rezystorów i gdy suwak może dojść do obu końców.

W praktyce często dodaje się rezystory ograniczające albo wykorzystuje tylko część toru, aby uzyskać bezpieczny, zawężony zakres napięć.

Taki zapis oznacza, że Uwy nie jest jedną wartością, tylko może się zmieniać w przedziale.

Współczynnik mnożenia napięcia wejściowego k przyjmuje wartości od 1/3 do 2/3, więc Uwy jest regulowane od 33% do 66% Uwe zgodnie z ograniczeniami wynikającymi ze schematu.

Ograniczony zakres stosuje się, gdy układ następny ma dopuszczalne tylko pewne napięcia (np. wejście przetwornika, komparatora) albo gdy chce się regulować wokół punktu pracy, a nie od zera.

Realizuje się to przez dodatkowe rezystory skrajne lub odpowiednie włączenie odczepu.

Najpierw zmierz Uwe między zaciskami wejściowymi dzielnika. Następnie mierz Uwy między punktem wyjściowym (odczepem) a tym samym punktem odniesienia co w definicji.

Przesuwaj suwak i obserwuj minimalną oraz maksymalną wartość. Porównaj je z oczekiwanym przedziałem, np. 1/3–2/3 Uwe.

Zidentyfikuj: gdzie jest wejście, gdzie jest punkt odniesienia i z jakiego węzła pobierane jest wyjście. Potem określ skrajne warunki (minimalne i maksymalne położenie odczepu) i sprawdź, czy w skrajach wyjście może dojść do 0 lub do Uwe.

Jeśli widać rezystory ograniczające, zakres będzie zawężony.

info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 41% zdających egzamin. trudne

Źródła:

  • Podstawy elektroniki (podręcznik dla technikum), dział: "Dzielnik napięcia rezystorowy" (źródło ogólne – bez wskazania konkretnego wydania/stron)
  • Poradnik/kompendium z elektroniki analogowej, hasło: "dzielnik napięcia" oraz "potencjometr jako dzielnik" (źródło ogólne)

Materiały:

  • Podręcznik szkolny z podstaw elektroniki: dział o rezystorach i dzielnikach napięcia
  • Zadania rachunkowe z dzielników napięcia (różne konfiguracje z odczepem)
  • Karty katalogowe potencjometrów (opis wyprowadzeń i zastosowań jako dzielnik)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego