Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2009



PYTANIE NR 29.
W obwodzie, pokazanym na schemacie, wartość prądu bazy tranzystora Ib = 1 mA, a wzmocnienie prądowe tranzystora beta = 100. Ile wynosi napięcie U na rezystorze?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją zawodową
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z wzmocnienia prądowego wynika zależność Ic=β·Ib, więc dla Ib=1 mA i β=100 otrzymuje się prąd 100 mA. Napięcie na rezystorze oblicza się z prawa Ohma U=I·R, przy czym prądem w tym miejscu obwodu jest prąd wynikający z Ic (zgodnie ze schematem).

Pełne wyjaśnienie:

W tranzystorze bipolarnym pracującym w typowym zakresie (stan aktywny) prąd kolektora jest w przybliżeniu proporcjonalny do prądu bazy. Tę proporcję opisuje wzmocnienie prądowe β (beta):

Ic = β · Ib

Dla danych z zadania: Ib = 1 mA oraz β = 100, więc:

  • Ic = 100 · 1 mA = 100 mA = 0,1 A

Napięcie U na rezystorze liczy się z prawa Ohma:

U = I · R

Kluczowe jest poprawne rozpoznanie z podanego schematu, jaki prąd płynie przez wskazany rezystor i na którym elemencie mierzone jest U. W tym typie zadań spadek napięcia na rezystorze jest wyznaczany przez prąd wynikający z obliczonego prądu kolektora (lub prądu w danej gałęzi, jeśli schemat tak pokazuje).

Odpowiedź "10 V" jest zgodna z podstawieniem wartości prądu wyznaczonego z β oraz wartości rezystora odczytanej ze schematu do wzoru U=I·R.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "0,1 V" zwykle wynika z pomylenia skali mA/A albo z użycia zbyt małego prądu w obliczeniu (np. potraktowanie 1 mA jako 0,1 mA) lub pomylenia, który prąd płynie przez rezystor.
  • "1 V" często jest skutkiem błędnego przeliczenia 1 mA na ampery lub intuicyjnego "zaokrąglania" bez wykonania pełnych obliczeń.
  • "0,01 V" to typowy efekt podwójnego błędu: jednocześnie zaniżonego prądu (np. błąd jednostek) i błędnej identyfikacji gałęzi prądowej.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze wykonuj dwa kroki osobno: (1) policz prąd z β i Ib, (2) dopiero potem użyj U=I·R z prądem właściwym dla tego rezystora, zgodnie ze schematem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza wzmocnienie prądowe beta (β) tranzystora?
Wzmocnienie prądowe β opisuje, ile razy prąd kolektora jest większy od prądu bazy w typowej pracy tranzystora bipolarnego. W uproszczeniu: Ic ≈ β·Ib. To parametr przybliżony, zależny m.in. od prądu i temperatury.
Jak obliczyć prąd kolektora, gdy znam Ib i β?
Stosujesz zależność Ic = β·Ib. Najpierw przelicz jednostki: np. 1 mA = 0,001 A. Potem mnożysz przez β. Dla β=100 i Ib=1 mA dostajesz Ic=100 mA, czyli 0,1 A.
Jak obliczyć napięcie na rezystorze w obwodzie z tranzystorem?
Używasz prawa Ohma: U=I·R. Najpierw zidentyfikuj ze schematu, jaki prąd płynie przez dany rezystor (to nie zawsze jest Ib). Dopiero potem podstaw prąd i wartość rezystancji odczytaną z oznaczeń.
Dlaczego nie można liczyć U na rezystorze z prądu bazy Ib?
Bo prąd bazy płynie tylko w obwodzie bazy, a spadek napięcia U jest liczony na konkretnym rezystorze wskazanym na schemacie. Jeśli rezystor jest w obwodzie kolektora lub emitera, płynie przez niego prąd wynikający z Ic (lub prądu gałęzi), a nie Ib.
Jakie błędy z jednostkami najczęściej psują takie zadania?
Najczęstszy błąd to potraktowanie 1 mA jak 1 A albo pominięcie, że 1 mA = 0,001 A. To daje wynik większy lub mniejszy nawet 1000 razy. Warto też pilnować, że 100 mA = 0,1 A, a nie 0,01 A.
Czy beta (β) ma zawsze stałą wartość, np. 100?
Nie. β zależy od konkretnego tranzystora, temperatury i punktu pracy (prądu oraz napięć). W zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się β jako dane do obliczeń, żeby uzyskać jednoznaczny wynik i uprościć model elementu.
Kiedy tranzystor przestaje spełniać zależność Ic=β·Ib?
Gdy tranzystor wejdzie w nasycenie lub odcięcie. W nasyceniu prąd kolektora nie rośnie już proporcjonalnie do Ib, tylko ogranicza go obciążenie i zasilanie. W odcięciu prąd kolektora jest bardzo mały mimo β. W typowych zadaniach zakłada się pracę w stanie aktywnym.
Jak czytać schemat, żeby wiedzieć jaki prąd płynie przez rezystor?
Najpierw ustal, w jakiej gałęzi jest rezystor: baza, kolektor czy emiter. Potem zobacz, czy jest on w szeregu z elementem, którego prąd liczysz (np. z kolektorem). Jeśli jest w szeregu, prąd jest ten sam; jeśli w innej gałęzi, nie wolno go "przenosić".
Dlaczego takie zadania mogą pojawiać się na kierunku gazownictwa?
W praktyce spotyka się elementy automatyki i elektroniki w urządzeniach współpracujących z instalacjami (sterowniki, czujniki, moduły wykonawcze). Umiejętność prostych obliczeń napięć i prądów pomaga rozumieć działanie układów sterowania oraz diagnozować usterki.
Jak sprawdzić wynik 10 V bez pełnego przeliczania wszystkiego?
Możesz wykonać szybki test spójności: z Ib=1 mA i β=100 wychodzi Ic=100 mA (0,1 A). Jeśli na rezystorze ma być 10 V, to musi zachodzić R=U/I=10/0,1=100 Ω. Jeśli taka rezystancja wynika ze schematu, wynik jest logiczny.
info

Statystycznie 45% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Z wzmocnienia prądowego wynika zależność Ic=β·Ib, więc dla Ib=1 mA i β=100 otrzymuje się prąd 100 mA."

Materiały:

  • Podstawy elektroniki: tranzystor bipolarny (BJT) – prądy i wzmocnienie β
  • Zadania rachunkowe z prawa Ohma (U=I·R) i przeliczeń mA↔A
  • Ćwiczenia z czytania schematów: identyfikacja gałęzi prądowych i elementu, na którym jest mierzone napięcie
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego