电路如题7-4图所示,开关S原在位置1已久,t=0时合向位置2,求uc(t)和i(t)
解:t=0-时,电容相当于开路,所以:Uc(0-)=5×100/(25+100)=4(V)。
换路定理:Uc(0+)=Uc(0-)=4V,即t=0+时,电容相当于一个4V的电压源。
因此:i(0+)=4/100=0.04(A)=40mA。
t=∞时,电容放电完毕且相当于开路。
Uc(∞)=0,i(∞)=0。
从电容两端看进去,电路的等效电阻:R=100∥100=50(kΩ),时间常数:τ=RC=50×1000×10/1000000=0.5(s)。
三要素法:f(t)=f(∞)+[f(0+)-f(∞)]e^(-t/τ)。
Uc(t)=0+(4-0)e^(-t/0.5)=4e^(-2t) (V),
i(t)=0+(40-0)e^(-t/τ)=40e^(-2t) (mA)。
若用电阻率公式计算考虑:
R = ρ(L/S)
式中 R 是电阻,ρ 是电阻率,S 是截面积,L 是导线的长度。
还有另一种公式的计算:
串联时:R=R1+R2+......+Rn
并联时:1/R=1/R1+1/R2+......1/Rn
R表示总电阻,R1表示第一个电阻,Rn表示第n个电阻。
若有N个相同电阻r并联,则1/R=N/r。
并联电阻,相当于通电时的截面积增加,S大了电阻便减少。
以上内容参考:百度百科-等效电阻
2020-04-28 · 知道合伙人教育行家
解:t=0-时,电容相当于开路,所以:Uc(0-)=5×100/(25+100)=4(V)。
换路定理:Uc(0+)=Uc(0-)=4V,即t=0+时,电容相当于一个4V的电压源。
因此:i(0+)=4/100=0.04(A)=40mA。
t=∞时,电容放电完毕且相当于开路。
Uc(∞)=0,i(∞)=0。
从电容两端看进去,电路的等效电阻:R=100∥100=50(kΩ),时间常数:τ=RC=50×1000×10/1000000=0.5(s)。
三要素法:f(t)=f(∞)+[f(0+)-f(∞)]e^(-t/τ)。
Uc(t)=0+(4-0)e^(-t/0.5)=4e^(-2t) (V),
i(t)=0+(40-0)e^(-t/τ)=40e^(-2t) (mA)。