W idealnym obwodzie RC napięcie na kondensatorze podczas ładowania rośnie wykładniczo. Kluczowym parametrem jest stała czasowa oznaczana jako τ (tau), zdefiniowana wzorem:
τ = R · C
Znaczenie τ jest praktyczne: po czasie równym 1·τ napięcie na kondensatorze osiąga około 63% (dokładniej 63,2%) wartości końcowej. Dlatego pytanie "czas do 63%" sprowadza się do obliczenia τ.
Krok 1: podstawienie wartości
R = 100 kΩ = 100 000 Ω
C = 10 µF = 10 · 10-6 F = 0,000010 F
Krok 2: obliczenie τ
τ = 100 000 · 0,000010 = 1
Jednostka wyniku to sekundy, bo Ω·F = s. Otrzymujemy więc τ = 1 s, a zatem czas ładowania do ~63% wartości końcowej wynosi 1 s.
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?
- 0,1 s zwykle wynika z błędnego przeliczenia µF lub kΩ (pomyłka o czynnik 10).
- 10 s odpowiadałoby np. większej pojemności (100 µF) albo większej rezystancji (1 MΩ), czyli innym danym niż w zadaniu.
- 100 s to typowy błąd rzędu wielkości (np. potraktowanie 10 µF jak 10 mF) albo błędne użycie prefiksów.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach jest dokładnie R·C w sekundach, to przy pytaniu o ~63% niemal zawsze szukasz właśnie tej wartości.
