KWALIFIKACJA MOT2 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 24.
Na podstawie przedstawionych oscylogramów wskaż usterkę w badanym układzie prostownika.
Ilustracja przedstawia schemat ideowy układu prostownika mostkowego (mostek Graetza) oraz dwa wykresy przebiegów czasowych
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Na wyjściu widać impulsy tylko dla jednego półokresu napięcia wejściowego, więc układ zachowuje się jak prostownik jednopołówkowy.
Oznacza to przerwę w torze przewodzenia odpowiedzialnym za "brakujący" półokres; wśród podanych odpowiedzi odpowiada temu wariant z przerwą w gałęzi obejmującej D2.

Pełne wyjaśnienie:

W mostku Graetza (prostowniku mostkowym) prawidłowy przebieg Uwy jest wyprostowany dwupołówkowo: na wyjściu pojawiają się dodatnie impulsy zarówno wtedy, gdy na wejściu jest dodatni półokres, jak i wtedy, gdy jest półokres ujemny (po odwróceniu polaryzacji przez mostek). W praktyce oznacza to, że w każdym półokresie przewodzi inna para diod, ale obciążenie R zawsze "widzi" tę samą polaryzację.

Na oscylogramach widać, że Uwe jest sinusoidą, natomiast Uwy ma impulsy tylko wtedy, gdy sygnał wejściowy znajduje się w jednej połówce okresu. Dla drugiej połówki okresu napięcie wyjściowe jest równe zeru (linia płaska). Taki obraz jest typowy dla sytuacji, gdy jedna z gałęzi przewodzenia w mostku nie działa (np. przerwa w diodzie lub połączeniu) i układ przestaje prostować dwupołówkowo, przechodząc w zachowanie jednopołówkowe.

Jeżeli na wyjściu obecne są impulsy odpowiadające tylko jednemu półokresowi, to sprawny jest tor, który te impulsy wytwarza, a uszkodzony jest tor, który odpowiada za brakujące impulsy. Wśród podanych wariantów odpowiedzi usterkę tę opisuje opcja "Nastąpiła przerwa w obwodzie D2, R, D4.", czyli przerwa w gałęzi zawierającej diodę D2 (co skutkuje zanikiem prostowania dla jednego z półokresów).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • Przerwa w D1, R, D4 wskazywałaby na problem w innej gałęzi; w takim przypadku zanik impulsów dotyczyłby przeciwnego półokresu niż obserwowany.
  • Zwarcie D1 i D3 lub zwarcie D2 i D4 zwykle nie daje prostego "zniknięcia połówek" przy zachowaniu poprawnych impulsów, lecz prowadzi do silnych zniekształceń, wzrostu prądu, możliwego spadku napięcia na wyjściu i ryzyka uszkodzeń (objawy inne niż czysty przebieg jednopołówkowy).

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw ustal, który półokres jest obecny na Uwy. Widoczne impulsy pochodzą z działającej gałęzi, a diagnoza dotyczy tej gałęzi, dla której impulsów brakuje.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prostownik mostkowy to układ z czterech diod, który zamienia napięcie przemienne na pulsujące napięcie stałe. Dzięki mostkowi obciążenie ma zawsze tę samą polaryzację, a na wyjściu pojawiają się impulsy w obu półokresach (wyprostowanie dwupołówkowe).
Wyprostowanie jednopołówkowe rozpoznasz po tym, że na wyjściu widać impulsy tylko w jednym półokresie, a w drugim przebieg jest bliski zeru (linia płaska). W mostku Graetza zwykle oznacza to przerwę w jednej z gałęzi przewodzenia.
W mostku każda połówka okresu jest prostowana przez inną parę diod. Jeśli jedna dioda lub połączenie ma przerwę, prąd nie popłynie w tej połówce, więc na wyjściu nie powstanie impuls. Pozostaje tylko półokres obsługiwany przez sprawną gałąź.
Zwarcie diody częściej powoduje nadmierny prąd, nagrzewanie elementów, spadek napięcia, zniekształcenia przebiegu i czasem przepalanie zabezpieczeń. Na oscylogramie zwykle widać cięższe deformacje niż "czyste" zniknięcie jednej połówki.
W dodatnim półokresie przewodzi para diod tworząca tor, który utrzymuje stałą polaryzację na obciążeniu. W praktyce zawsze warto to potwierdzić na schemacie (kierunki przewodzenia diod). Na egzaminie łącz obserwację Uwy z tym, który tor jest aktywny.
W ujemnym półokresie przewodzi druga para diod (przeciwny tor niż dla półokresu dodatniego), ale obciążenie nadal ma tę samą polaryzację napięcia. Jeśli na Uwy brakuje impulsów dla tej połówki, podejrzewa się przerwę w tej gałęzi przewodzenia.
1) Zmierz Uwe i Uwy jednocześnie.
2) Sprawdź, czy Uwy ma impulsy w obu półokresach (dwupołówkowo).
3) Jeśli brakuje jednego półokresu, podejrzewaj przerwę w odpowiadającym torze.
4) Potwierdź testem diod miernikiem.
Najczęściej tak, bo jedna para diod przestaje przewodzić i zostaje tylko prostowanie w jednym półokresie. W praktyce wynik może zależeć od obciążenia, dodatkowych elementów i sposobu pomiaru, ale na typowym schemacie mostka z rezystorem R objaw jest właśnie jednopołówkowy.
Najczęstszy błąd to odwrócenie wnioskowania: uznanie, że widoczne impulsy wskazują uszkodzony tor. Jest odwrotnie: impulsy generuje tor sprawny, a diagnoza dotyczy toru, którego impulsów brakuje. Drugi błąd to mylenie przerwy ze zwarciem bez analizy kształtu przebiegu.
Utrwal: (1) pary diod przewodzące w obu półokresach, (2) typowe oscylogramy: mostek sprawny, przerwa jednej diody, zwarcie diody, (3) praktyczne pomiary: oscyloskop i test diody miernikiem. Pomaga rysowanie toru prądu strzałkami dla obu półokresów.
info

Statystycznie 59% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Źródła:

  • Wikipedia: "Prostownik" (sekcja o prostowniku mostkowym/mostku Graetza) https://pl.wikipedia.org/wiki/Prostownik - accessed 2026-02-24
  • Electronics Tutorials: "Bridge Rectifier" https://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_6.html - accessed 2026-02-24
  • All About Circuits: "The Full-Wave Bridge Rectifier" https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-3/full-wave-bridge-rectifier/ - accessed 2026-02-24

Materiały:

  • Rozdział o prostownikach w podręczniku podstaw elektroniki/elektrotechniki (mostek Graetza, przebiegi czasowe)
  • Materiały dydaktyczne o diagnostyce oscyloskopowej układów prostowniczych
  • Ćwiczenia laboratoryjne: pomiar Uwe i Uwy dla mostka sprawnego oraz z przerwą/zwarciem jednej diody

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego