Den karakteristiske frekvens for et RC netværk (i AC-teorien) er defineret som: \( f = \frac{1}{2 \pi R C}\)
Hvor frekvens \(f\) er i Hertz \([Hz]\), modstand \(R\) i Ohm
\([\Omega]\), og kondensatorens kapacitet \(C\) i Farad \([F]\).
Når frekvensen er \(\frac{100}{2 \pi} \space kHz\) og modstanden på
\(10 \space k \Omega\), hvad er kondensatorens størrelse (brug SI præfix i
resultatet)?
Det første man bør gøre er at fjerne \(R_1\) fra nævneren, fordi \(R_1\) står
i både tæller og nævner, som er besværligt. Det kan nemt gøres ved diagonal
ombytning:
\(R_p = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2} \Rightarrow R_1 + R_2 = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_p}\)
Næste skridt er at få \(R_1\) på én side af lighedstegnet (husk parentes):
\(R_1 + R_2 = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_p} \Rightarrow \frac{1}{R_1} \cdot (R_1 + R_2) = \frac{\cancel{R_1} \cdot R_2}{R_p} \cdot \frac{1}{\cancel{R_1}}
\Rightarrow \frac{\cancel{R_1}}{\cancel{R_1}} + \frac{R_2}{R_1} = \frac{R_2}{R_p}
\Rightarrow 1 + \frac{R_2}{R_1} = \frac{R_2}{R_p} \)
Konstanten kan nu overføres til anden side og \(R_1\) isoleres:
\(1 + \frac{R_2}{R_1} = \frac{R_2}{R_p}
\Rightarrow \cancel{1} \cancel{-1} + \frac{R_2}{R_1} = \frac{R_2}{R_p} - 1 \)
\(\frac{R_2}{R_1} = \frac{R_2}{R_p} - 1
\Rightarrow \frac{1}{R_2} \cdot \frac{R_2}{R_1} = (\frac{R_2}{R_p} - 1) \cdot \frac{1}{R_2}
\Rightarrow \frac{1}{\cancel{R_2}} \cdot \frac{\cancel{R_2}}{R_1} = \frac{\cancel{R_2}}{R_p} \cdot \frac{1}{\cancel{R_2}} - \frac{1}{R_2}
\Rightarrow \frac{1}{R_1} = \frac{1}{R_p} - \frac{1}{R_2} \)
Så kan \(R_1\) skrives "vendt rigtigt" ved at tage reciproken på begge sider af lighedstegnet:
\( \frac{1}{R_1} = \frac{1}{R_p} - \frac{1}{R_2}
\Rightarrow \frac{1}{(\frac{1}{R_1})} = \frac{1}{\frac{1}{R_p} - \frac{1}{R_2}}
\Rightarrow R_1 = \frac{1}{\frac{1}{R_p} - \frac{1}{R_2}}
\)
Hvis man ser på ligningens resultat, så kan man se at det er ligningen for
parallel modstande. Den oprindelige form, som skrivet i opgaven, er ikke andet
end \(\frac{1}{R_p}=\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\) skrevet på en anden
måde.
Gang begge sider med \(c\), overfør \(b\) til anden side, overfør \(c \cdot x\) til anden side:
\( x = \frac{a - b}{c}\)
\( \Rightarrow c \cdot x = a - b\)
\( \Rightarrow b + c \cdot x = a\)
\( \Rightarrow b = a - c \cdot x \)