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First and Second-Order Circuits

RC Circuit Charging After a DC Step

Description

An RC circuit with a DC source shows how a capacitor charges after a sudden voltage step. The applied source is treated as a unit step function, and the capacitor voltage is the step response of the circuit. This response describes how the circuit reacts right after the input changes.

A capacitor...

Transcript

当突然将直流电源施加到RC电路时,其电压可用单位阶跃函数表示。

电容器两端的电压是阶跃响应。

由于电容器两端的电压不能瞬时改变,因此开关动作后其值与开关动作前瞬间的值相同。

在时间等于零时应用基尔霍夫电流定律,重新整理各项,并将方程改写为时间大于零的形式,可得到一个一阶微分方程。

对公式进行积分,代入上下限,并对两边取指数,可得到电容器在大于零时刻的阶跃响应。

将电容器的初始电压作为零时刻之前的电路响应,即可得到 RC 电路的完整响应。

随着时间推移,电容器的电压呈指数增长并逐渐接近电源电压。

如果电容器初始未充电,则其完全响应会相应发生变化。由此可确定通过电容器的电流,...