KWALIFIKACJA INF6 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 23.
Na wejście wzmacniacza optycznego podano sygnał o mocy 0,1 mW, a na jego wyjściu uzyskano sygnał o mocy 10 mW. Oznacza to, że wzmocnienie tego wzmacniacza wyrażone w decybelach wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wzmocnienie mocy w dB liczy się ze wzoru G[dB] = 10·log10(Pwy/Pwe).
Tu Pwy/Pwe = 10 mW / 0,1 mW = 100, więc G = 10·log10(100) = 10·2 = 20 dB. Dla mocy stosuje się mnożnik 10 (a 20 dotyczy amplitudy).

Pełne wyjaśnienie:

Wzmocnienie (zysk) wyrażone w decybelach jest miarą logarytmicznego stosunku wielkości na wyjściu do wielkości na wejściu. Kluczowe jest rozróżnienie, czy porównujemy moc, czy amplitudę (np. napięcie).

Dla mocy obowiązuje zależność:

G[dB] = 10 · log10(Pwy / Pwe)

W tym zadaniu podano moce w tych samych jednostkach (mW), więc można je bezpośrednio podzielić (jednostki skracają się w ilorazie):

  • Pwe = 0,1 mW
  • Pwy = 10 mW

Najpierw liczysz stosunek mocy:

Pwy / Pwe = 10 / 0,1 = 100

Następnie przechodzisz do skali decybelowej:

  • log10(100) = 2, bo 102 = 100
  • G = 10 · 2 = 20 dB

Typowe pułapki na egzaminie:

  • Użycie wzoru 20·log10(...) zamiast 10·log10(...). Współczynnik 20 stosuje się wtedy, gdy porównujesz amplitudy (napięcia/prądy) przy tym samym oporze, a nie moce.
  • Pominięcie logarytmu i uznanie, że "100 razy" to "100 dB" – to błąd, bo dB nie jest skalą liniową.
  • Niepotrzebna konwersja mW→W: można ją wykonać, ale wynik w dB będzie identyczny, bo liczy się iloraz.

W praktyce instalatora/technika takie obliczenia służą do weryfikacji zysku wzmacniaczy i budżetu mocy w torze optycznym, gdzie sumuje się zyski i tłumienia w dB.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wzmocnienie mocy liczy się jako G[dB] = 10·log10(Pwy/Pwe), gdzie Pwy to moc na wyjściu, a Pwe na wejściu. Najpierw oblicz iloraz mocy (jednostki mogą być te same, np. mW), a potem zastosuj logarytm dziesiętny.
Mnożnik 10 dotyczy stosunku mocy. Mnożnik 20 pojawia się dla stosunku amplitud (np. napięć/prądów) przy założeniach o tej samej impedancji, bo moc jest proporcjonalna do kwadratu amplitudy.
Wzmocnienie 20 dB oznacza, że stosunek mocy wyjściowej do wejściowej wynosi 100 razy. Skala dB jest logarytmiczna, więc dodawanie i odejmowanie dB ułatwia bilansowanie zysków i strat w całym torze transmisyjnym.
Zapamiętaj punkty odniesienia: 10 razy to 10 dB, 100 razy to 20 dB, 1000 razy to 30 dB. Wynika to z logarytmów: log10(10)=1, log10(100)=2, log10(1000)=3.
Nie, jeśli liczysz iloraz Pwy/Pwe i obie moce są w tych samych jednostkach (np. mW). Jednostki skracają się. Konwersja mW→W nic nie zmieni w wyniku w dB, ale może zwiększyć ryzyko pomyłki rachunkowej.
Najczęściej myli się wzór dla mocy i amplitudy (10 vs 20), pomija się logarytm (traktując dB liniowo) albo wybiera "ładną liczbę" bez obliczeń. Warto zawsze sprawdzić, czy w treści mowa o mocy (W, mW, dBm).
dB opisuje stosunek dwóch wartości (np. wzmocnienie, tłumienie). dBm to poziom mocy odniesiony do 1 mW. Do zadań o wzmocnieniu zwykle używa się dB, a do poziomów bezwzględnych w torze – dBm.
Najpierw wyznacz stosunek: Pwy/Pwe. Potem policz G[dB] = 10·log10(Pwy/Pwe). Jeśli wynik jest dodatni, element wzmacnia; jeśli ujemny, tłumi. To podstawowa umiejętność w bilansie mocy instalacji optycznych.
W dB dodaje się/odejmuje zyski i straty, gdy budujesz budżet mocy toru (np. tłumienie kabla/światłowodu, złącza, rozgałęźniki, wzmacniacze). Dzięki logarytmom całkowity bilans to suma algebraiczna poszczególnych składników.
Opanuj wzory na dB i dBm, naucz się szybko rozpoznawać, czy zadanie dotyczy mocy czy amplitudy, i przećwicz typowe stosunki (2, 10, 100, 1000). Rozwiązuj zadania "od końca": sprawdź, czy wynik ma sens (np. 100× to 20 dB).
info

Około 56% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Wzmocnienie mocy w dB liczy się ze wzoru G[dB] = 10·log10(Pwy/Pwe).Tu Pwy/Pwe = 10 mW / 0,1 mW = 100, więc G = 10·log10(100) = 10·2 = 20 dB."

Źródła:

  • NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: "Decibel (dB)" – definicja i użycie skali dB, https://physics.nist.gov/cuu/Units/decibel.html (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Decybel" – wzory 10·log10 dla mocy oraz kontekst zastosowań, https://pl.wikipedia.org/wiki/Decybel (dostęp: 2026-02-27)
  • RP Photonics Encyclopedia: "Decibel (dB)" – omówienie relacji mocy i interpretacji w telekomunikacji optycznej, https://www.rp-photonics.com/decibel.html (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z telekomunikacji/światłowodów: rozdział o decybelach i budżecie mocy
  • Tablice/logarytmy i ćwiczenia z przeliczeń dB, dBm, mW
  • Karty katalogowe wzmacniaczy optycznych (sekcja "gain", "output power") – do nauki interpretacji parametrów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego