Układ RC opisuje proces przejściowy po zmianie konfiguracji obwodu (tu: zamknięciu wyłącznika W). Kluczowe są dwie własności:
- Napięcie na kondensatorze nie może zmienić się skokowo w chwili t = 0. Oznacza to, że tuż po przełączeniu UC(0+) = UC(0−) = U0.
- Dalsza zmiana napięcia jest wykładnicza, a tempo opisuje stała czasowa τ = R·C (w zadaniu τ = 10 s).
W typowym rozładowaniu przez rezystor napięcie maleje zgodnie z zależnością: UC(t) = U0·e−t/τ. W ładowaniu do pewnego poziomu końcowego Uk napięcie rośnie do asymptoty: UC(t) = Uk − (Uk − U0)·e−t/τ.
Warto pamiętać praktyczną interpretację τ:
- Po czasie t = τ zmiana jest "w większości rozpoczęta", ale nie zakończona: w rozładowaniu zostaje ok. 37% U0, a w ładowaniu osiągane jest ok. 63% drogi do wartości końcowej.
- Po ok. 5τ proces jest w praktyce bliski zakończenia (pozostaje ułamek wartości początkowej/różnicy).
Dlatego poprawna odpowiedź to taka krzywa, która:
- startuje w t = 0 od U0 (bez skoku),
- zmienia się monotonicznie w kierunku wartości końcowej,
- ma kształt wykładniczy, a nie liniowy.
Odpowiedzi błędne zwykle odpowiadają typowym pomyłkom: krzywe liniowe (jak dla idealnego źródła prądu), krzywe ze skokiem w t=0 (sprzeczne z własnością kondensatora) albo krzywe o złym kierunku (wzrost zamiast spadku lub odwrotnie), niezgodne z warunkiem początkowym U0 i połączeniem po zamknięciu W.
