W układzie "R w szeregu, C do masy" napięcie mierzone na kondensatorze jest napięciem wyjściowym typowego filtru RC (dolnoprzepustowego). Dla sygnału AC o ustalonej częstotliwości kondensator ma impedancję (reaktancję pojemnościową), więc wraz z rezystorem tworzy dzielnik impedancyjny. To oznacza, że podział napięcia zależy od relacji między rezystancją R a impedancją kondensatora ZC.
Odpowiedź "Rezystor szeregowy ma zbyt małą rezystancję." jest poprawna, ponieważ mniejsza rezystancja w szeregu powoduje mniejszy spadek napięcia na tym rezystorze, a więc węzeł na kondensatorze jest "bliżej" napięcia wejściowego. W praktyce filtr tłumi wtedy mniej niż zakładano, a zmierzone napięcie na kondensatorze może wyjść zbyt wysokie.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w tej topologii i dla pomiaru napięcia na kondensatorze:
- "Rezystor szeregowy ma przerwę w obwodzie." – przy przerwie sygnał nie jest doprowadzany do węzła, więc kondensator nie jest prawidłowo pobudzany napięciem wejściowym; typowo napięcie na nim nie będzie "za wysokie", raczej spadnie (lub będzie przypadkowe, zależne od upływności i zakłóceń).
- "Kondensator ma zbyt małą pojemność…" – mniejsza pojemność zwiększa reaktancję dla danej częstotliwości, co zwykle zmniejsza napięcie na kondensatorze (filtr gorzej "trzyma" masę dla składowej AC).
- "Kondensator ma zwarcie do masy." – zwarcie wymusza napięcie bliskie 0 V na kondensatorze, więc nie może być przyczyną napięcia zbyt wysokiego.
W diagnostyce warto wykonać trzy kroki: (1) potwierdzić warunki pomiaru (AC, częstotliwość, punkt masy), (2) zmierzyć rezystancję rezystora (czy nie jest zaniżona), (3) sprawdzić kondensator (pojemność, upływność/ESR). Kluczowe jest też odróżnienie sytuacji AC (dzielnik impedancyjny) od prostego ładowania w DC, gdzie w stanie ustalonym napięcie końcowe kondensatora nie zależy od R.
