KWALIFIKACJA ELM3 - TEST WIEDZY NR 4

PYTANIE NR 39.
Który z poniższych elementów optoelektronicznych jest używany do regulacji natężenia światła?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Fotorezystor (LDR) zmienia swoją rezystancję wraz z natężeniem oświetlenia, więc jest typowym elementem do wykrywania jasności i sterowania (pośrednio) układem regulacji światła. LED emituje światło, dioda Schottky’ego służy głównie do prostowania/szybkiego przełączania, a tranzystor polowy jest elementem sterującym prądem, nie czujnikiem światła.

Pełne wyjaśnienie:

Fotorezystor (LDR) jest elementem, którego rezystancja zależy od natężenia oświetlenia. Gdy na jego powierzchnię pada więcej światła, zwykle jego rezystancja maleje, a gdy jest ciemno – rośnie. Dzięki temu można zbudować dzielnik napięcia lub układ pomiarowy, który zamienia zmianę oświetlenia na zmianę napięcia/prądu. Taki sygnał jest następnie wykorzystywany w sterowniku (np. w prostym układzie analogowym lub w mikrokontrolerze), aby regulować jasność oświetlenia przez element wykonawczy (np. tranzystor sterujący lampą/taśmą LED).

Dlatego w kontekście "regulacji natężenia światła" fotorezystor należy rozumieć jako czujnik w pętli regulacji: nie "ściemnia" sam z siebie, ale dostarcza informacji o aktualnym poziomie oświetlenia, która umożliwia automatyczne sterowanie.

  • Dioda elektroluminescencyjna (LED) jest elementem emitującym światło. Może być obiektem regulacji (można regulować jej jasność prądem/PWM), ale sama wprost nie służy do pomiaru natężenia oświetlenia otoczenia.
  • Dioda Schottky’ego to specjalny typ diody o małym spadku napięcia i szybkim przełączaniu. Stosuje się ją m.in. w zasilaczach i układach w.cz.; nie jest typowym elementem optoelektronicznym do pracy ze światłem w sensie czujnika jasności.
  • Tranzystor polowy (np. MOSFET) jest elementem sterującym prądem/napięciem. Często pełni rolę elementu wykonawczego (np. klucz do zasilania LED), ale bez dodatkowego czujnika nie "wie", jakie jest natężenie światła, więc nie jest elementem optoelektronicznym do jego detekcji.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy pytanie dotyczy zależności od oświetlenia, szukaj elementów, które zmieniają parametr elektryczny pod wpływem światła (LDR, fotodioda, fototranzystor), a nie tych, które jedynie świecą (LED) lub pełnią funkcje ogólnoelektroniczne (Schottky, tranzystory).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Fotorezystor (LDR) to rezystor, którego opór elektryczny zmienia się pod wpływem światła. W praktyce służy jako czujnik natężenia oświetlenia, np. w czujnikach zmierzchu, automatycznej regulacji jasności lub w prostych detektorach obecności światła.
Najczęściej LDR pracuje w dzielniku napięcia z innym rezystorem. Zmiana oświetlenia zmienia rezystancję LDR, a więc zmienia się napięcie w punkcie pomiarowym. To napięcie może trafić na wejście komparatora lub przetwornika ADC w mikrokontrolerze.
LED jest elementem, który emituje światło przy przepływie prądu. W typowych zastosowaniach nie służy do pomiaru oświetlenia otoczenia. Na egzaminie LED kojarz z oświetleniem i sygnalizacją, a LDR/fotodiodę z detekcją światła.
Dioda Schottky’ego jest ceniona za mały spadek napięcia i szybkie przełączanie, więc występuje w zasilaczach i układach szybkich. Nie jest jednak typowym elementem do pracy ze światłem (jak LED, fotodioda czy fotorezystor) w kontekście pomiaru jasności.
MOSFET często jest elementem wykonawczym (kluczem) sterującym prądem LED lub lampy, np. przez PWM. Sam nie mierzy światła. Do automatycznej regulacji potrzebujesz jeszcze czujnika (np. fotorezystora), który dostarczy sygnał o poziomie oświetlenia.
Czujnik zamienia wielkość fizyczną na sygnał elektryczny (np. światło → zmiana rezystancji w LDR). Element wykonawczy realizuje działanie (np. MOSFET zwiększa/zmniejsza prąd LED). W pytaniach o "regulację" często chodzi o czujnik w pętli sterowania.
Fotorezystor wybiera się zwykle w prostych, tanich układach, gdzie wystarczy orientacyjny pomiar oświetlenia (np. czujnik zmierzchu). Fotodioda bywa lepsza przy szybkich zmianach i większej precyzji. Na egzaminie warto pamiętać: LDR = prosto i wolniej, fotodioda = szybciej.
W mechatronice LDR spotkasz m.in. w czujnikach zmierzchu, automatyce budynkowej, układach dopasowania jasności paneli operatorskich, prostych robotach podążających za światłem oraz w detekcji, czy osłona/klapka przepuszcza światło do wnętrza urządzenia.
LDR to skrót od Light Dependent Resistor, czyli rezystor zależny od światła (fotorezystor). W dokumentacji może występować także jako "photoresistor". Na schemacie szukaj symbolu rezystora z padającymi strzałkami światła.
Najczęstszy błąd to wybór LED "bo ma światło", mimo że pytanie dotyczy pomiaru/wykrywania oświetlenia. Drugi błąd to mieszanie elementów półprzewodnikowych (Schottky, MOSFET) z czujnikami optycznymi. Pomaga zasada: czujnik zmienia parametr pod wpływem bodźca.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 55% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Fotorezystor (LDR) zmienia swoją rezystancję wraz z natężeniem oświetlenia, więc jest typowym elementem do wykrywania jasności i sterowania (pośrednio) układem regulacji światła."

Źródła:

  • Vishay Intertechnology – Photoresistors (LDR) – opis działania i zastosowań, https://www.vishay.com/en/photoresistors/ (dostęp: 2026-02-26)
  • All About Circuits – "Photoresistors (LDR)", opis zasady działania i typowych zastosowań, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-5/photoresistors/ (dostęp: 2026-02-26)

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw elektroniki/optoelektroniki (działy: czujniki światła, elementy półprzewodnikowe)
  • Karty katalogowe (datasheet) fotorezystorów/LDR – charakterystyki R(E)
  • Materiały do ELM.3 z bloków: czujniki i przetworniki w systemach mechatronicznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego