W filtrze górnoprzepustowym (najczęściej omawianym na poziomie podstaw elektroniki) kluczowym parametrem jest dolna częstotliwość graniczna, czyli taka częstotliwość, od której sygnały są przenoszone "coraz lepiej" (w przybliżeniu: tłumienie maleje wraz ze wzrostem częstotliwości).
W typowej realizacji RC I rzędu (kondensator i rezystor tworzą obwód o jednej stałej czasowej) położenie częstotliwości granicznej zależy od stałej czasowej układu, czyli iloczynu R i C. Zależność ma charakter odwrotny: gdy zwiększasz pojemność C, zwiększasz "bezwładność" układu na zmiany napięcia (kondensator wolniej zmienia swoje napięcie), a to powoduje, że punkt przejścia między tłumieniem a przepuszczaniem przesuwa się ku niższym częstotliwościom.
Dlatego odpowiedź "Zmniejszy się dolna częstotliwość graniczna." jest poprawna: większa pojemność oznacza, że filtr zacznie skuteczniej przepuszczać już niższe składowe częstotliwościowe (niższy "próg" pasma).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "Wzrośnie dolna częstotliwość graniczna." – to odwrócenie zależności. Taki wybór zwykle wynika z intuicyjnego, ale błędnego założenia, że "większy element = większa częstotliwość", podczas gdy tu zależność jest odwrotna.
- "Przesunięcie fazowe nie zmieni się." – w rzeczywistym filtrze RC zmiana C wpływa nie tylko na amplitudę, ale i na przebieg fazy w funkcji częstotliwości (w szczególności w okolicy częstotliwości granicznej). Stwierdzenie o braku zmian jest więc nieprawdziwe jako ogólna zasada.
- "Dolna częstotliwość graniczna nie zmieni się." – dolna granica pasma jest bezpośrednio związana z wartościami elementów RC; zmiana C przesuwa ją, więc nie może pozostać taka sama.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli pytanie dotyczy wpływu R lub C na częstotliwość graniczną w filtrach RC I rzędu, zapamiętaj regułę: większe R lub większe C oznacza wolniejszą odpowiedź układu, a więc niższą częstotliwość graniczną.
