电路题求解
2019-09-29 · 知道合伙人教育行家
解:t=0-时,由于S是闭合的,所以电容充分放电,Uc(0-)=0。
t=0+时,S打开,Uc(0-)=Uc(0+)=0,相当于短路。
t=0+时,U0(0+)=12×5/(5+5)=6(V)。
假入保持该状态持续下去,电容充满电后相当于开路,则:Uc(∞)=12×10/(5+10+5)=6(V)。U0(∞)=12×5/(5+10+5)=3(V)。
将电压源短路,从电容两端看进去,等效电阻为:R=(5+5)∥10=5(kΩ),时间常数τ=RC=5×1000×100/1000000000000=5×10^(-7) (s)。
因此,在0~2μs阶段内,Uc(t)=6+(0-6)e^(-t/τ)=6-6e^(-t/τ) (V)。
U0(t)=3+(6-3)e^(-t/τ)=3+3e^(-t/τ) (V)。
当t=2μs时,Uc(2)=6-6e^(-0.000002/5×10^(-7))=5.89(V)。
在t=2μs时,S闭合,等效电路如下:
左边的电路被短路不起作用。右边的10k和5k电阻并联接于电容两端。由于Uc(2-)=Uc(2+)=Uc(2)=5.89V,在此时刻,电容相当于一个5.89V的电压源。
此时U0(2+)=-Uc(2+)=-5.89(V)。
当该状态持续下去直至∞时,电容放电完毕,U0(∞')=0。
此时,从电容两端看进去,电路的等效电阻为:R'=10∥5=10/3(kΩ),时间常数:τ'=R'C=(10/3)×1000×100/1000000000000=(1/3)×10^(-6) (s)。
所以:在t>2μs后,U0(t)=0+(-5.89-0)e^(-t/τ')=-5.89e^(3000000t) (V)。
2024-09-01 广告