W obwodach prądu przemiennego o tym, czy element "przepuszcza" lub "blokuje" sygnał danej częstotliwości, decyduje jego impedancja. Dla elementów reaktancyjnych (L i C) zależy ona od częstotliwości.
Cewka ma reaktancję indukcyjną opisaną wzorem XL = 2πfL. Oznacza to, że wraz ze wzrostem częstotliwości f reaktancja rośnie. W praktyce:
- dla niskich częstotliwości cewka ma małą reaktancję, więc sygnał przechodzi łatwiej (małe tłumienie),
- dla wysokich częstotliwości reaktancja jest duża, więc cewka silniej tłumi prąd/napięcie zmienne – można to traktować jako "blokowanie" wysokich składowych.
Dlatego poprawna odpowiedź to cewka – jest typowym elementem filtru dolnoprzepustowego (w prostym układzie RL lub w filtrach przeciwzakłóceniowych jako dławik).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- Rezystor ma opór (w przybliżeniu) niezależny od częstotliwości, więc sam z siebie nie rozróżnia "niskich" i "wysokich" częstotliwości. W filtrach pełni rolę elementu strat/ustalania stałej czasowej, ale nie jest elementem reaktancyjnym.
- Kondensator ma reaktancję XC = 1/(2πfC), która maleje wraz ze wzrostem częstotliwości. Zatem kondensator łatwiej przepuszcza wysokie częstotliwości, a blokuje niskie – działa "odwrotnie" niż warunek w pytaniu.
- Tranzystor jest elementem aktywnym; może pracować w układach filtrów aktywnych, ale nie jest prostym pasywnym elementem o jednoznacznej własności "blokuje wysokie, przepuszcza niskie" bez kontekstu całego układu.
Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj kierunek zależności: XL rośnie z f, XC maleje z f. To natychmiast podpowiada, który element tłumi wyższe częstotliwości (cewka), a który niższe (kondensator).
