KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 9.
Jeżeli wartość rezystancji potencjometru suwakowego pomiędzy zaciskiem skrajnym a zaciskiem ślizgacza zmienia się wprost proporcjonalnie do położenia ślizgacza, to charakterystyka takiego potencjometru jest funkcją
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
"Wprost proporcjonalnie" oznacza, że wraz ze zmianą położenia ślizgacza rezystancja zmienia się w stałym stosunku (R rośnie/maleje proporcjonalnie do x). Taka zależność ma postać R(x)=a·x+b, czyli jest to funkcja liniowa. Pozostałe typy (logarytmiczna, wykładnicza, hiperboliczna) nie spełniają warunku proporcjonalności prostej.

Pełne wyjaśnienie:

W potencjometrze suwakowym (lub obrotowym) rezystancja mierzona między jednym zaciskiem skrajnym a ślizgaczem zależy od tego, jaką część ścieżki oporowej "obejmuje" ślizgacz. Jeżeli w treści podano, że rezystancja zmienia się wprost proporcjonalnie do położenia ślizgacza, to znaczy, że przy przesunięciu suwaka o taki sam odcinek ścieżki rezystancja zmienia się o taką samą wartość.

Matematycznie "wprost proporcjonalnie" odpowiada zależności liniowej: R(x)=k·x (w ujęciu idealnym, po odpowiednim zdefiniowaniu początku skali), a w praktyce często zapisuje się to jako R(x)=a·x+b, gdy uwzględnia się offset lub nieidealności. Kluczowe jest to, że jest to prosta, a nie krzywa.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Wykładniczą" wybiera się, gdy zmiana jest opisana potęgą podstawy e (lub innej), np. R(x)=A·e^(bx). Taka zależność nie ma stałego przyrostu rezystancji dla równych przyrostów położenia.
  • "Hiperboliczną" kojarzy się z zależnościami typu 1/x, gdzie dla małych x zmiany są gwałtowne, a dla dużych – coraz mniejsze. To również nie jest proporcjonalność prosta.
  • "Logarytmiczną" stosuje się m.in. w potencjometrach "audio", gdzie subiektywne odczucie głośności lepiej odpowiada skali logarytmicznej. Jednak logarytm nie spełnia warunku "wprost proporcjonalnie".

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się sformułowanie "wprost proporcjonalnie", praktycznie zawsze należy szukać odpowiedzi związanej z liniowością (prosta zależność), a nie z funkcjami nieliniowymi (logarytm, wykładnik, hiperbola).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Oznacza to, że gdy przesuniesz ślizgacz o taki sam "krok" po ścieżce oporowej, rezystancja zmienia się o taką samą wartość. Zależność R od położenia x tworzy prostą (nie krzywą), czyli ma charakter liniowy.
W opisie szukaj informacji typu "linear taper" albo stwierdzeń, że rezystancja/napięcie na suwaku zmienia się proporcjonalnie do położenia. W praktyce producenci często oznaczają typ charakterystyki w karcie katalogowej wykresem lub symbolem.
"Wprost proporcjonalnie" to termin matematyczny: wielkość rośnie (lub maleje) proporcjonalnie do drugiej, bez zmiany "tempa" zależności. Taki opis odpowiada prostej zależności R(x)=a·x+b, czyli funkcji liniowej.
Tak, każdy potencjometr może pracować jako dzielnik napięcia, bo ma dwa zaciski skrajne i ślizgacz. Różnica dotyczy tego, jak zmienia się napięcie (lub rezystancja częściowa) w funkcji położenia: w logarytmicznym zmiana jest nieliniowa.
Potencjometr liniowy jest wygodny tam, gdzie chcesz "równomiernej" regulacji parametru, np. w układach pomiarowych, nastawach progów, kalibracji, regulacji prądu/offsetu. Ułatwia też przewidywanie zmian podczas strojenia układu.
Potencjometr logarytmiczny często stosuje się do regulacji głośności, ponieważ ucho odbiera zmiany natężenia dźwięku w sposób zbliżony do logarytmicznego. Dzięki temu "subiektywnie" regulacja jest płynniejsza: małe ruchy pokrętła nie dają zbyt dużego skoku głośności.
Nie. Wystarczy zrozumieć znaczenie zwrotu "wprost proporcjonalnie" i powiązać go z nazwą funkcji. To zadanie z rozpoznawania typu zależności, a nie z rachunków. Obliczenia pojawiłyby się dopiero przy wyznaczaniu współczynnika proporcjonalności.
Ustaw miernik na pomiar rezystancji i mierz R między jednym zaciskiem skrajnym a ślizgaczem. Przesuwaj suwak np. na 25%, 50% i 75% drogi. Dla liniowego potencjometru wyniki będą zbliżone do 25%, 50% i 75% rezystancji całkowitej.
Funkcja wykładnicza zmienia się coraz szybciej (lub coraz wolniej) wraz ze wzrostem argumentu, więc równe przesunięcia suwaka nie dają równych przyrostów rezystancji. To przeczy warunkowi proporcjonalności prostej, który wymaga stałego "tempa" zmian.
Najczęściej myli się typ używany w praktyce (np. "audio = logarytmiczny") z tym, co wynika z treści zadania. Druga pomyłka to traktowanie słowa "zmienia się" jako sygnału nieliniowości. Kluczowe jest jednak sformułowanie "wprost proporcjonalnie".
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 74% zdających egzamin. średnio łatwe

Specjaliści zwracają uwagę: ""Wprost proporcjonalnie" oznacza, że wraz ze zmianą położenia ślizgacza rezystancja zmienia się w stałym stosunku (R rośnie/maleje proporcjonalnie do x)."

Źródła:

  • Wikipedia: "Potentiometer" (sekcja o taper/characteristic, linear taper) https://en.wikipedia.org/wiki/Potentiometer (dostęp: 2026-02-27)
  • Electronics Tutorials: "Potentiometer" (opis działania i charakterystyk, m.in. linear/log) https://www.electronics-tutorials.ws/io/io_2.html (dostęp: 2026-02-27)
  • All About Circuits: "Potentiometers" (omówienie działania i charakterystyk) https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-9/potentiometers/ (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Notatki/rozdziały z podstaw elektrotechniki: rezystancja, funkcje i proporcjonalność
  • Karty katalogowe potencjometrów (sekcja: taper/characteristic curve)
  • Podstawy metrologii warsztatowej: pomiar rezystancji i interpretacja wyników

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego