KWALIFIKACJA ELM2 - CZERWIEC 2017 (test 2)

PYTANIE NR 35.
Na którym schemacie przedstawiono prawidłowe podłączenie przyrządu pomiarowego w celu pomiaru natężenia prądu płynącego przez diodę LED?
Ilustracja przedstawia cztery schematy elektryczne, oznaczone literami A, B, C i D, które są częścią pytania egzaminacyjnego
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Natężenie prądu mierzy się amperomierzem (multimetrem w trybie A) włączonym szeregowo z elementem, przez który płynie prąd, czyli w torze prądowym diody LED. Włączenie równoległe jest błędne i może powodować zwarcie oraz uszkodzenie miernika.

Pełne wyjaśnienie:

Aby zmierzyć natężenie prądu płynącego przez diodę LED, przyrząd pomiarowy ustawiony na pomiar prądu (A, zwykle DC) musi zostać włączony szeregowo w tej samej gałęzi, w której znajduje się LED. Oznacza to, że obwód trzeba w jednym miejscu "przerwać" i w to miejsce wstawić miernik tak, aby cały prąd gałęzi przepływał przez jego wejście prądowe.

Dlaczego szeregowo? Amperomierz ma możliwie małą rezystancję wewnętrzną, żeby nie zaburzać prądu w obwodzie. Z tego powodu nie wolno włączać go równolegle do elementu (jak woltomierza), bo w praktyce tworzy to bardzo małą rezystancję "na skróty", co może:

  • spowodować zwarcie zasilania lub ominięcie LED,
  • wybić bezpiecznik w mierniku,
  • uszkodzić przewody pomiarowe lub badany układ.

Jak rozpoznać poprawny schemat? Poprawny rysunek pokazuje miernik włączony w ciąg połączeń źródło–rezystor–LED (kolejność elementów w szeregu nie jest kluczowa), ale zawsze w taki sposób, by prąd LED musiał przepłynąć przez miernik.

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne (typowe mechanizmy błędu)?

  • Wpięcie równoległe do LED albo do rezystora: to jest konfiguracja właściwa dla pomiaru napięcia, nie prądu. Przy pomiarze prądu prowadzi do "zwarcia" miernikiem części obwodu.
  • Wpięcie miernika poza gałęzią LED (np. tak, że mierzy prąd całego układu albo innej gałęzi): wtedy wynik nie odpowiada pytaniu o prąd płynący przez LED.
  • Brak przerwania obwodu (miernik "doklejony" do dwóch punktów bez wymuszenia przepływu przez niego): w praktyce nie jest to prawidłowy pomiar prądu.

Wskazówki praktyczne na egzamin i w pracy:

  • Przed podłączeniem ustaw właściwe gniazdo (A/mA) i zakres, zaczynając od większego.
  • Sprawdź, czy mierzysz prąd stały (DC) w typowym układzie z LED.
  • Jeśli nie jesteś pewien połączenia, pamiętaj regułę: amperomierz w szereg, woltomierz równolegle.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Multimetr ustaw na pomiar prądu (A, zwykle DC) i włącz szeregowo w gałęzi z LED, czyli przerwij obwód i wstaw miernik w tor prądowy. Prąd LED musi płynąć przez miernik, inaczej wynik nie będzie dotyczył diody.
Amperomierz ma małą rezystancję wewnętrzną, aby nie zmieniać prądu w obwodzie. Gdy podłączysz go równolegle (jak do napięcia), może stworzyć "skrót" o małej rezystancji, co grozi zwarciem, przepaleniem bezpiecznika w mierniku i błędnym pomiarem.
Najczęściej dojdzie do przeciążenia wejścia prądowego multimetru: może zadziałać bezpiecznik wewnętrzny, a w skrajnym przypadku uszkodzeniu ulegną przewody lub badany układ. Dodatkowo wynik nie będzie poprawnym prądem LED, bo miernik nie jest w torze prądowym.
Zależy od spodziewanej wartości prądu: zwykle LED pracuje w zakresie mA, więc używa się gniazda mA/µA (jeśli jest). Gdy nie masz pewności, zacznij od gniazda A i większego zakresu, aby nie przepalić bezpiecznika w torze mA.
Zawsze wtedy, gdy nie znasz przybliżonego prądu w obwodzie. Start od najwyższego zakresu zmniejsza ryzyko przeciążenia wejścia mA i przepalenia bezpiecznika. Po wstępnym odczycie możesz przejść na niższy zakres dla lepszej rozdzielczości.
Na schematach amperomierz jest oznaczany literą A i powinien być włączony w linię przewodu (szeregowo). Woltomierz oznacza się literą V i podłącza się go do dwóch punktów obwodu (równolegle do elementu), aby mierzyć spadek napięcia.
Bo aby zmierzyć prąd, trzeba wymusić, żeby ten prąd przepływał przez przyrząd. Samo "dotknięcie" dwóch punktów sondami nie gwarantuje przepływu przez wejście prądowe. Dlatego w praktyce rozłącza się przewód i wstawia miernik w powstałą przerwę.
Jeśli LED i rezystor są połączone szeregowo w jednej gałęzi, prąd jest taki sam w każdym miejscu tej gałęzi. Dlatego amperomierz możesz wstawić przed rezystorem, między rezystorem a LED lub za LED (byle wciąż szeregowo w tej samej gałęzi).
Najczęstsze to: podłączenie miernika równolegle jak do napięcia, wybranie złego gniazda (np. COM i V zamiast COM i A/mA), pomiar na złym zakresie (zbyt mały), oraz pominięcie faktu, że miernik trzeba wstawić w tor prądowy konkretnej gałęzi.
Najpierw zmierz prąd w gałęzi LED włączeniem szeregowym miernika. Następnie porównaj wynik z danymi katalogowymi LED i założeniami układu (rezystor ograniczający). Jeśli prąd jest zbyt duży, zwiększ rezystancję lub sprawdź napięcie zasilania i polaryzację.
info

Statystycznie 68% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Natężenie prądu mierzy się amperomierzem (multimetrem w trybie A) włączonym szeregowo z elementem, przez który płynie prąd, czyli w torze prądowym diody LED."

Źródła:

  • All About Circuits, "How to Measure Current" (Education) https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-8/how-to-measure-current/ - accessed 2026-02-18
  • Fluke, "How to measure current with a digital multimeter" https://www.fluke.com/en-us/learn/blog/digital-multimeters/how-to-measure-current - accessed 2026-02-18
  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "The Art of Electronics", 3rd edition, rozdział o pomiarach i użyciu przyrządów pomiarowych (DMM, pomiar prądu), Cambridge University Press, 2015

Materiały:

  • Instrukcja obsługi używanego w pracowni multimetru (rozdział: pomiar prądu DC)
  • Podręcznik podstaw elektrotechniki/elektroniki: dział o pomiarach elektrycznych
  • Materiały ćwiczeniowe: pomiary w obwodach prądu stałego z diodą LED i rezystorem

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego