W generatorze astabilnym (multwibratorze astabilnym) częstotliwość drgań wynika z czasu, w jakim napięcie na elemencie czasowym osiąga poziomy przełączania układu. W praktyce jest to zwykle czas ładowania i rozładowania kondensatora przez rezystor(y), czyli zjawisko opisane stałą czasową RC.
Kluczowa zależność egzaminacyjna jest taka, że gdy czas pojedynczego cyklu (okres) rośnie, to częstotliwość maleje, bo f = 1/T. Dlatego wszelkie zmiany, które wydłużają ładowanie/rozładowanie (np. zwiększenie rezystancji w torze ładowania albo zwiększenie pojemności kondensatora), skutkują spadkiem częstotliwości.
W tym zadaniu po zamknięciu wyłącznika W częstotliwość ma zmaleć około dwa razy. Taki efekt odpowiada sytuacji, w której przełącznik powoduje mniej więcej dwukrotny wzrost efektywnej stałej czasowej (na przykład przez dołączenie dodatkowego elementu RC w sposób zwiększający R lub C widziane przez kondensator). Wtedy okres drgań wydłuża się w przybliżeniu 2×, a częstotliwość spada do około połowy.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- "wzrośnie około dwa razy" – byłoby prawdziwe, gdyby po zamknięciu W skrócił się czas ładowania/rozładowania (np. zmalała rezystancja lub pojemność), czyli gdyby stała czasowa spadła, a nie wzrosła.
- "zmaleje około cztery razy" – wymagałoby około 4× wzrostu stałej czasowej albo innej zmiany parametrów powodującej czterokrotne wydłużenie okresu; w typowych przełączeniach pojedynczym wyłącznikiem częściej uzyskuje się prosty efekt 2×.
- "wzrośnie około cztery razy" – analogicznie, oznaczałoby to bardzo duże skrócenie stałej czasowej; bez takiej zmiany nie ma podstaw do wnioskowania o 4×.
Wskazówka na egzamin: najpierw ustal, czy przełącznik zwiększa czy zmniejsza efektywne R/C (patrząc na połączenia szeregowe i równoległe), a dopiero potem przejdź do wniosku o kierunku zmiany częstotliwości.
