A. 電路如下圖所示,在開關S閉合前電路已經處於穩態,用三要素法求開關閉合後的電壓Uc
^Uc(0-)=10mA x 6k=60v=Uc(0+),τ自 ∞
Ro=3k+(3k並6k)=5k,τ=RoC=0.01s,Uc(∞)=0
Uc(t)=Uc(∞)+[Uc(0+)-Uc(∞)]e^(-t/τ)=60e^(-100t) v。
B. 電路如圖所示,電路在開關S閉合前已經處於穩 態
開關閉合前,電路達到穩態,電容相當於開路。
Uc(0_)=Uc(0+)=1mA×20kΩ-10V=10V.
I1(0_)=1mA.
開關閉合版一瞬間,i1(0+)=10÷20mA=0.5mA
開關閉合後,電路達到穩態,電容相當權於開路
Uc(∞)=5-10=-5V, I1(∞)=0.25mA.
Req=10kΩ, T=RC=0.1S
根據三要素法寫出。
C. 如圖所示電路,開關s閉合前電路已經處於穩態,t=0時,開關s閉合。用三要素法求t≥0時,Uc(t)
當t=0時,開關動作閉合,根據換路定理Uc(0+)=Uc(0-)=20(V)
當t趨向無窮大時,有Uc(無窮)=30*20/(30+20)=12(V)
針對 t>0 的電路,從電容兩端看去的等效電阻為 R=8+20*30/(20+30)=20K
即時間常數為RC=10*20=200mS=0.2S代入三要素公式可得
Uc(t)=Uc(無窮)+[Uc(0+)-Uc(無窮)]e^(-t/0.2)=12+8e^(-5t) (V) (t>=0)
(3)開關s閉合前電路已處於穩態擴展閱讀
三要素法:
第一個,是換路後瞬間的初始值,以a表示;
第二個,是換路後的終了之,即時間趨近於無窮大時的值,以b表示;
第三個,是時間常數,以c表示;
則動態值為b+(a-b)e^(t/c)。