Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM2 - CZERWIEC 2018 (test 2)



PYTANIE NR 7.
Na wejście wzmacniacza podano napięcie o amplitudzie Uwej = 20 mV. Jaka jest wartość napięcia na wyjściu wzmacniacza Uwyj = Ku ∙ Uwej, jeżeli jego wzmocnienie napięciowe Ku = 1000 V/V?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wzmocnienie napięciowe oznacza stosunek napięć: Uwyj = Ku·Uwej. Najpierw zamień 20 mV na wolty: 20 mV = 0,02 V. Następnie pomnóż przez 1000 V/V: 0,02 V · 1000 = 20 V. Pozostałe wyniki wynikają z błędnego przeliczenia mV lub przesunięcia przecinka.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano amplitudę napięcia wejściowego Uwej = 20 mV oraz wzmocnienie napięciowe Ku = 1000 V/V. Dla wzmacniacza liniowego (w zakresie pracy bez przesterowania) obowiązuje zależność:

Uwyj = Ku · Uwej

Krok 1: przeliczenie jednostek. Przedrostek "mili" oznacza 10-3. Zatem:

20 mV = 20 · 10-3 V = 0,020 V

Krok 2: obliczenie napięcia wyjściowego.

Uwyj = 1000 · 0,020 V = 20 V

Dlatego odpowiedź "20 V" jest poprawna.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "0,2 V" zwykle wynika z pomylenia skali o dwa rzędy wielkości (np. potraktowania 20 mV jako 0,0002 V lub błędnego przesunięcia przecinka przy mnożeniu przez 1000).
  • "2 V" odpowiada sytuacji, jakby napięcie wejściowe wynosiło 2 mV (0,002 V) albo jakby wzmocnienie było 100 V/V. To typowy błąd "intuicyjnego" wyniku bez kontroli jednostek.
  • "0,02 V" to w praktyce samo napięcie wejściowe po zamianie mV na V, czyli efekt pominięcia wzmocnienia Ku.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj krok z jednostkami (mV → V). Kontrola rzędu wielkości pomaga: wzmocnienie 1000 oznacza "tysiąc razy większe napięcie", więc wynik musi być w dziesiątkach woltów, a nie w ułamkach wolta.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza wzmocnienie napięciowe K u podane w jednostce V/V?
Wzmocnienie napięciowe (V/V) to stosunek amplitudy napięcia wyjściowego do wejściowego. W praktyce mówi, ile razy wzmacniacz "powiększa" napięcie: Ku = Uwyj/Uwej. Jeśli Ku = 1000, to wyjście jest 1000 razy większe (w zakresie pracy liniowej).
Jak zamienić 20 mV na wolty w zadaniach egzaminacyjnych?
Przedrostek m (mili) oznacza 10-3. Dlatego 20 mV = 20·10-3 V = 0,020 V. Warto zawsze dopisać 10-3, bo większość błędów wynika z pominięcia przedrostka lub złego przesunięcia przecinka.
Jak obliczyć napięcie wyjściowe wzmacniacza z Uwyj = Ku·Uwej?
Wystarczy wykonać dwa kroki: (1) ujednolicić jednostki (np. mV zamienić na V), (2) pomnożyć przez Ku. Przykładowo: 20 mV = 0,02 V, więc Uwyj = 1000·0,02 V = 20 V. Na końcu sprawdź rząd wielkości.
Dlaczego w tym zadaniu wynik wychodzi aż 20 V, a nie 2 V?
Bo 20 mV to 0,02 V, a wzmocnienie 1000 oznacza mnożenie przez 1000. 0,02·1000 = 20, a nie 2. Wynik 2 V pasowałby do 2 mV na wejściu albo do wzmocnienia 100. Kontrola: "tysiąc razy" powinno dać wyraźnie większą liczbę.
Czy wzmocnienie 1000 V/V oznacza zawsze 1000 razy większe napięcie?
Nie zawsze. Oznacza to w modelu liniowym i w zakresie, w którym wzmacniacz nie jest ograniczony zasilaniem, pasmem, obciążeniem czy przesterowaniem. Na egzaminie w zadaniach podstawowych zwykle zakłada się pracę liniową, więc używa się prostego wzoru Uwyj = Ku·Uwej.
Jakie błędy jednostek najczęściej psują zadania z mV i wzmocnieniem?
Najczęstsze pomyłki to: traktowanie mV jak V (brak zamiany), przesunięcie przecinka o złą liczbę miejsc (np. o 2 zamiast 3), oraz mieszanie µV, mV i V. Pomaga zapis: 1 mV = 0,001 V i sprawdzenie, czy wynik ma sens przy "tysiąc razy".
Co oznacza amplituda napięcia w porównaniu do wartości skutecznej?
Amplituda to maksymalna (szczytowa) wartość sygnału sinusoidalnego względem zera. Wartość skuteczna (RMS) jest mniejsza dla sinusoidy: URMS = Uampl/√2. W tym zadaniu podano amplitudę, więc nie przelicza się na RMS, tylko stosuje wprost zależność ze wzmocnieniem.
Jak sprawdzić poprawność wyniku bez liczenia dokładnie?
Użyj kontroli rzędu wielkości: 20 mV to "bardzo mało" (setne wolta). Pomnożenie przez 1000 daje "kilkadziesiąt woltów". Jeśli wychodzi ułamek wolta, to prawdopodobnie nie zamieniono mV na V lub źle przesunięto przecinek. Taki szybki test jest bardzo skuteczny na egzaminie.
Kiedy w praktyce spotyka się sygnały rzędu kilkunastu milivoltów na wejściu?
Takie poziomy pojawiają się np. w torach mikrofonowych, w wyjściach niektórych czujników i przetworników, w pomiarach małych sygnałów AC oraz w układach przedwzmacniaczy. Dlatego umiejętność przeliczania mV i obliczania wzmocnienia jest typowa w montażu i uruchamianiu urządzeń elektronicznych.
Jak przygotować się do zadań z wzmocnieniem na egzamin ELM.2?
Ćwicz serię krótkich zadań: zamiana µV/mV/V, obliczanie Uwyj z Ku oraz odwrotnie (Ku z Uwyj/Uwej). Zawsze zapisuj jednostki w każdym kroku. Dodatkowo ucz się rozpoznawać typowe wyniki (10×, 100×, 1000×) i robić kontrolę rzędu wielkości.
info

Statystycznie 80% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnio łatwe

Specjaliści zwracają uwagę: "Wzmocnienie napięciowe oznacza stosunek napięć: Uwyj = Ku·Uwej."

Źródła:

  • Sedra, Smith: "Microelectronic Circuits", rozdział o modelach wzmacniaczy i definicji wzmocnienia napięciowego (Av = vout/vin) – wydania akademickie, sekcje wprowadzające do wzmacniaczy
  • Horowitz, Hill: "The Art of Electronics", rozdziały wprowadzające o wzmacniaczach i wzmocnieniu (gain) – część dotycząca podstawowych zależności wejście/wyjście
  • BIPM: "The International System of Units (SI)", sekcja o przedrostkach SI (milli = 10^-3) – https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure (dostęp 2026-03-01)

Materiały:

  • Podstawy elektrotechniki/elektroniki: rozdziały o jednostkach SI i przedrostkach
  • Kursy i skrypty o wzmacniaczach (wzmocnienie, zależności napięciowe)
  • Zadania rachunkowe z przeliczania mV, µV, V oraz z wzmocnień
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego