W filtrach RC pierwszego rzędu (dolno- lub górnoprzepustowych) kluczowym parametrem jest stała czasowa układu:
τ = R · C
To ona opisuje, jak szybko kondensator ładuje się i rozładowuje, a w dziedzinie częstotliwości determinuje położenie "załamania" charakterystyki (częstotliwości granicznej). Dla klasycznego filtru RC pierwszego rzędu przyjmuje się:
fc = 1 / (2πRC)
Z tej zależności wynika wprost, że fc jest odwrotnie proporcjonalna do C. Jeśli zwiększymy pojemność kondensatora C, iloczyn R·C rośnie, czyli rośnie τ, a więc częstotliwość graniczna przesuwa się w dół (maleje). Stąd poprawna odpowiedź to spadek częstotliwości granicznej.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- Wzrost częstotliwości granicznej – byłby prawdziwy przy zmniejszeniu C (albo zmniejszeniu R), a nie przy zwiększeniu pojemności.
- Zwiększenie / zmniejszenie "współczynnika fazowego" – układ RC rzeczywiście zmienia przesunięcie fazowe w funkcji częstotliwości, ale nie jest to jednoznaczny skutek "zwiększenia C" bez doprecyzowania, o jaką wielkość fazową chodzi i gdzie jest wyjście filtru. Pytanie dotyczy jednak wprost częstotliwości granicznej, a ta w filtrze RC zależy jednoznacznie od R i C.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz filtr RC i pytanie o fc, przypomnij sobie schemat: większe R lub większe C → większa stała czasowa → mniejsza częstotliwość graniczna.
