KWALIFIKACJA ELM2 - STYCZEŃ 2024

PYTANIE NR 12.
Określ, który układ został zlutowany zgodnie z przedstawionym schematem.
Ilustracja składa się z dwóch części.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W mostku Graetza dwie diody muszą być skierowane katodami (paskami) do szyny dodatniej V+, a dwie muszą zapewniać prawidłowe przewodzenie do masy GND w drugim półokresie. Tylko "Układ 2." ma orientację pasków zgodną z połączeniami mostka i biegunowością wyjścia (V+/GND).

Pełne wyjaśnienie:

Mostek prostowniczy Graetza składa się z czterech diod połączonych tak, aby niezależnie od znaku chwilowego napięcia na wejściu AC prąd przez obciążenie (na wyjściu DC) płynął w tym samym kierunku.

Klucz do oceny poprawności montażu to orientacja katody diody, oznaczonej na obudowie paskiem. Katoda nie jest "strzałką prądu" – pasek tylko identyfikuje wyprowadzenie katody, a przewodzenie w diodzie zachodzi od anody do katody.

W typowym układzie z kondensatorem filtrującym i LED:

  • dwie diody "zbierają" prąd na szynę dodatnią V+ – ich katody muszą być połączone z V+, więc paski są zwrócone w stronę V+,
  • dwie diody tworzą drogę powrotną do GND w odpowiednim półokresie – ich orientacja musi umożliwiać przepływ do masy, a nie blokować półokresu lub robić zwarcia.

"Układ 2." jako jedyny ma układ pasków (katod) odpowiadający poprawnej konfiguracji mostka względem wejść AC oraz wyjścia V+/GND widocznego na schemacie i zgodnego z polaryzacją kondensatora (pasek minusa kondensatora wskazuje stronę GND).

Pozostałe propozycje są błędne, ponieważ przynajmniej część diod ma odwróconą polaryzację względem wymaganych węzłów mostka. Skutkiem w praktyce może być: brak napięcia stałego na wyjściu, prostowanie jednopołówkowe, silne tętnienia, a nawet zwarcie i przegrzewanie diod.

Weryfikacja warsztatowa: po montażu można użyć multimetru w trybie testu diody i sprawdzić, czy dla każdej z czterech diod przewodzenie występuje w oczekiwanym kierunku między odpowiednimi punktami AC, V+ i GND.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Mostek Graetza (mostek prostowniczy) to układ czterech diod, który zamienia napięcie przemienne AC na napięcie pulsujące DC (prostownik dwupołówkowy). Dzięki konfiguracji diod prąd przez obciążenie płynie zawsze w tym samym kierunku, niezależnie od półokresu.
Katoda diody jest oznaczona paskiem na obudowie (np. srebrnym lub białym). Ten pasek wskazuje wyprowadzenie katody. Przy ocenie montażu porównuj położenie paska z połączeniami na schemacie (V+, GND, AC), a nie z intuicją "kierunku prądu".
W mostku dwie diody muszą kierować prąd na szynę dodatnią V+ w dwóch różnych półokresach, a dwie zapewniają drogę powrotną do GND. To wymusza "krzyżową" konfigurację. Gdyby wszystkie diody były ustawione identycznie, jedna z półfal byłaby blokowana albo powstałoby zwarcie.
Typowe objawy to: brak napięcia stałego na wyjściu, zbyt niskie napięcie, duże tętnienia, migotanie LED, grzanie diod lub transformatora, a czasem zadziałanie zabezpieczeń/zwarcie. Często błąd wynika z odwrócenia jednej diody (pasek po złej stronie).
Na kondensatorze elektrolitycznym pasek na obudowie zwykle oznacza minus. Jeśli kondensator jest podłączony równolegle do wyjścia mostka, jego minus trafia do GND, a plus do V+. To praktyczna wskazówka przy analizie PCB i zdjęć montażu.
Ustaw multimetr na test diody i mierz spadek napięcia w kierunku przewodzenia oraz brak przewodzenia w kierunku zaporowym. Sprawdzaj każdą diodę osobno (anoda–katoda). Dodatkowo można weryfikować, czy z wejść AC do V+ i do GND istnieją właściwe "ścieżki" przez dwie diody.
W klasycznym mostku Graetza dwa wyprowadzenia katod diod spotykają się w punkcie V+. Rozpoznasz je po tym, że paski (katody) tych dwóch diod są skierowane do wspólnej szyny dodatniej. Pozostałe dwie diody tworzą węzeł po stronie GND (po stronie anod).
Mostek działa poprawnie, gdy w każdym półokresie przewodzi tylko odpowiednia para diod. Po odwróceniu jednej diody może powstać sytuacja, w której w danym półokresie przewodzą "niewłaściwe" połączenia, tworząc niską rezystancję między szynami lub wejściem AC i wyjściem, co skutkuje dużym prądem i przegrzewaniem.
Najczęstsze błędy to: mylenie paska katody z kierunkiem prądu, nieuwzględnienie, że mostek pracuje w dwóch półokresach, oraz zgadywanie po "symetrii" zamiast śledzenia połączeń AC→V+ i AC→GND. Pomaga prześledzić obie ścieżki prądu dla dodatniej i ujemnej połówki.
Ćwicz rozpoznawanie: katody diod (pasek), plusa/minusa kondensatora, oraz ścieżek V+/GND na PCB. Rób krótkie analizy "dwóch półokresów" dla mostka i sprawdzaj wynik multimetrem. Na egzaminie zawsze porównuj zdjęcie montażu z węzłami schematu, nie z samym wyglądem elementów.
info

Statystycznie 55% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "W mostku Graetza dwie diody muszą być skierowane katodami (paskami) do szyny dodatniej V+, a dwie muszą zapewniać prawidłowe przewodzenie do masy GND w drugim półokresie."

Źródła:

  • Wikipedia: "Bridge rectifier" (opis działania i konfiguracji mostka Graetza) https://en.wikipedia.org/wiki/Bridge_rectifier - dostęp 2026-03-01
  • All About Circuits: "Full-Wave Rectifier" (sekcja o mostku diodowym i ścieżkach prądu w półokresach) https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-3/full-wave-rectification/ - dostęp 2026-03-01
  • Electronics-Tutorials: "The Full Wave Bridge Rectifier" (orientacja diod i zasada działania) https://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_6.html - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty do elektrotechniki/elektroniki: prostowniki i filtry pojemnościowe
  • Noty katalogowe diod prostowniczych (sekcja o oznaczeniach wyprowadzeń i katody)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: budowa mostka Graetza na płytce stykowej i pomiary napięć

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego