六、解:t=0-时,电容相当于开路,电压源支路无电流。所以20kΩ电阻两端电压为:1mA×20k=20(V),上正下负。
而:Uc(0-)+10=20,所以:Uc(0-)=20-10=10(V)。
根据换路定理:Uc(0-)=Uc(0+)=10V。
t=∞时,电容再次相当于开路。电流源外部总电阻为:10∥(10+20)=7.5(kΩ)。
水平的10kΩ电阻串联20kΩ电阻,电压为:7.5×1=7.5V,因此20kΩ电阻两端电压为:7.5×20/(10+20)=5(V)。
而:Uc(∞)+10=5,所以:Uc(∞)=-5(V)。
再将电压源短路、电流源开路,得到电容看进去的等效电阻为:R=20∥(10+10)=10(kΩ)。
电路时间常数为:τ=RC=10×1000×10/1000000=0.1(s)。
f(t)=f(∞)+[f(0+)-f(∞)]e^(-t/τ)。
Uc(t)=-5+(10+5)e^(-t/0.1)=-5+15e^(-10t) (V)。
七、解:节点电压为Uc(相量),根据KCL:
[Uc(相量)-25∠0°]/5+Uc(相量)/(-j2)+[Uc(相量)-2U1(相量)/5]/(j4)=0。
其中:U1(相量)=25∠0°-Uc(相量)。
第一个方程化简,得:(-5+j4)Uc(相量)-2U1(相量)=j100。代入第二个方程:
(-5+j4)Uc(相量)-2[25-Uc(相量)]=j100。
解方程:Uc(相量)=(50+j100)/(-3+j4)=50√5∠63.43°/5∠126.87°=10√5∠-63.44°=10-j20(V)。
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