KWALIFIKACJA MOT2 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 14.
Wykonując pomiar kontrolny napięcia w sprawnym technicznie układzie sterowania przekaźnikiem przedstawionym na fragmencie schematu ideowego, woltomierz wskazuje wartość napięcia 12 V, co potwierdza, że
Ilustracja przedstawia fragment schematu ideowego układu sterowania przekaźnikiem, który jest częścią egzaminu zawodowego
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pomiar 12 V w punkcie kontrolnym typowego sterowania przekaźnikiem tranzystorem oznacza, że element kluczujący nie zwiera obwodu do masy. W takiej sytuacji tranzystor nie przewodzi (stan zatkania), prąd cewki nie płynie, a dioda przy cewce nie jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia w pracy ustalonej.

Pełne wyjaśnienie:

W układach sterowania przekaźnikiem w instalacji 12 V bardzo często spotyka się tranzystor pracujący jako klucz. W takim zastosowaniu rozróżnia się dwa stany:

  • stan zatkania (tranzystor "wyłączony") – prąd w gałęzi cewki nie płynie,
  • stan nasycenia (tranzystor "włączony") – tranzystor przewodzi, a cewka jest zasilana prądem.

Jeżeli woltomierz podczas pomiaru kontrolnego wskazuje 12 V w miejscu przewidzianym do oceny pracy klucza, to jest to typowa przesłanka, że tranzystor nie ściąga tego punktu do potencjału masy. Taki wynik jest zgodny z sytuacją, w której tranzystor znajduje się w stanie zatkania.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do takiego wniosku?

  • Odpowiedź "tranzystor Q1 jest w stanie nasycenia" sugeruje, że klucz jest włączony. W typowym układzie pomiar w punkcie sterowania/wyjścia klucza nie pozostaje wtedy na poziomie zasilania, tylko jest "ściągany" do poziomu bliskiego masy (pojawia się mały spadek napięcia na przewodzącym kluczu).
  • Odpowiedź "dioda D1 jest w stanie przewodzenia" jest charakterystyczna przede wszystkim dla chwili wyłączania prądu cewki (tłumienie przepięcia indukcyjnego) albo dla błędnej polaryzacji. W pracy ustalonej, gdy cewka jest zasilana prawidłowo, dioda zabezpieczająca zwykle jest spolaryzowana zaporowo.
  • Odpowiedź "przez cewkę przekaźnika płynie prąd sterowania" oznaczałaby załączenie przekaźnika. Taki stan powinien korelować z przewodzeniem klucza, a więc z innym rozkładem napięć niż wskazanie utrzymujące się na poziomie zasilania w punkcie kontrolnym.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach o kluczowaniu przekaźnika zawsze najpierw ustal, czy tranzystor jest po stronie masy (niskostronnie) czy po stronie plusa (wysokostronnie), a potem porównaj oczekiwane napięcie węzła zasilania/wyjścia klucza dla stanu "ON" i "OFF".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stan zatkania oznacza, że tranzystor jest "wyłączony" i praktycznie nie przewodzi prądu kolektor–emiter (lub dren–źródło). W sterowaniu przekaźnikiem skutkiem jest brak prądu cewki, więc przekaźnik nie zadziała. Napięcia w węzłach układu zależą od topologii (nisko- lub wysokostronnej).
W stanie nasycenia tranzystor działa jak klucz o małym spadku napięcia, co ogranicza straty mocy i grzanie elementu. Dzięki temu cewka przekaźnika dostaje prawie pełne napięcie zasilania i przekaźnik pewnie zadziała. To typowy tryb pracy tranzystora w układach wykonawczych pojazdu.
Taka dioda tłumi przepięcie indukcyjne powstające przy wyłączaniu prądu cewki. W normalnej pracy ustalonej jest zwykle spolaryzowana zaporowo i nie przewodzi. Przewodzenie pojawia się głównie w momencie wyłączenia, gdy napięcie na cewce "odwraca się" i dioda daje drogę dla prądu zaniku.
Interpretacja zależy od miejsca przyłożenia miernika. W typowym sterowaniu niskostronnym (tranzystor po stronie masy) napięcie bliskie 12 V w węźle przy cewce często oznacza brak ściągnięcia do masy, czyli klucz jest wyłączony. Zawsze sprawdź, czy mierzysz względem masy i który węzeł jest punktem kontrolnym.
Nie. Samo napięcie 12 V nie dowodzi przepływu prądu przez cewkę. Do zadziałania przekaźnika potrzebny jest zamknięty obwód i odpowiedni prąd. Możliwa jest sytuacja, że na jednym końcu cewki jest 12 V, ale drugi koniec nie jest dołączony do masy (klucz wyłączony lub przerwa), więc prąd nie płynie.
Najczęstsze błędy to: pomiar w złym punkcie (np. po stronie zasilania zamiast po stronie klucza), brak odniesienia do właściwej masy, mylenie stanu chwilowego (przy wyłączaniu) ze stanem ustalonym oraz ignorowanie spadków napięcia na połączeniach. Pomaga porównanie pomiaru napięcia i pomiaru prądu/ciągłości cewki.
Dioda zabezpieczająca przewodzi najczęściej w krótkiej chwili po odcięciu prądu cewki. Energia zgromadzona w polu magnetycznym cewki musi się rozładować, więc dioda zapewnia obwód dla prądu zaniku. W stanie ustalonym, przy poprawnym zasilaniu cewki, dioda zwykle nie przewodzi.
Najpewniej: zmierzyć prąd w obwodzie cewki (miernik w szereg lub cęgi DC, jeśli możliwe) albo sprawdzić spadek napięcia na elementach toru prądowego. Można też ocenić zadziałanie mechaniczne przekaźnika (klik) i potwierdzić zmianę styków, ale to nie zastępuje pomiaru elektrycznego.
W typowym kluczu niskostronnym napięcie w węźle wyjściowym przy przewodzącym tranzystorze spada blisko potencjału masy (pozostaje niewielki spadek na tranzystorze w nasyceniu). W kluczu wysokostronnym sytuacja jest odwrotna. Dlatego zawsze identyfikuj topologię na schemacie.
Ćwicz czytanie schematów ideowych i rozpoznawanie: gdzie jest zasilanie, gdzie masa, gdzie jest cewka oraz gdzie wpięta jest dioda. Następnie przećwicz dwa stany pracy (ON/OFF) i przewidywanie napięć w węzłach. Pomaga robienie krótkich notatek: "ON → prąd cewki", "OFF → brak prądu".
info

Statystycznie 29% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Pomiar 12 V w punkcie kontrolnym typowego sterowania przekaźnikiem tranzystorem oznacza, że element kluczujący nie zwiera obwodu do masy."

Źródła:

  • Electronics Tutorials – 'Transistor as a Switch' (npn/pnp, cutoff i saturation), https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_4.html - dostęp 2026-03-02
  • All About Circuits – materiał o tranzystorze jako przełączniku (cutoff/saturation) oraz obciążeniu indukcyjnym, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-4/transistor-as-a-switch/ - dostęp 2026-03-02
  • Texas Instruments – Application Report 'Basics of Transistor Circuits' / zagadnienia kluczowania tranzystorem (dokumenty edukacyjne TI – dobór i praca jako switch), https://www.ti.com/lit/ - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw elektroniki (tranzystor jako klucz, sterowanie obciążeniem indukcyjnym)
  • Materiały dydaktyczne z elektromechaniki pojazdowej: schematy sterowania przekaźnikami i elementami wykonawczymi
  • Kursy/artykuły techniczne o diodach zabezpieczających przy cewkach (flyback diode) i diagnostyce obwodów indukcyjnych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego