首先,我们要明白几个道理。
第一:我们把电路的不稳定状态叫做过渡过程。
第二:对于电容器来说,在过渡过程的开始,它相当于一个电压源,而不是一条导线;其中,若电容初始电压为零,那么它相当于短路;若电容的初始电压不为零,那么它相当于电源放电。
第三:在分析既有工作电源也有电容的电路时,在电容接通的瞬间,要用迭加原理来处理。迭加原理,其实是迭加定理。它适用于3种情况:1)分析含有两个或者多个电源的电路,并且这些电源既不是串联,也不是并联;(2)分析每个电源对特定量的影响;(3)对于不同类型的电源(例如直流电源或者交流电源),可以单独分析它们的作用,最后计算各个电源作用的代数和,就能得到最终结果。从迭加原理出发,我们可以推得戴维南等效原理及诺顿等效原理。
当开关K在t=0时刻从右侧拨到左侧,电容上的电压是多少?如何求解?(1)我们先考虑开关K拨在右侧,则图1的1图电容电压Uc=0,2图电容电压Uc=2V.再看左侧,开关K左侧的电压均为:注意电阻的单位是千欧。(2)开关K在t=0时刻拨到左侧先看1图,注意电容电压等于0V.注意此时电容的初始电压为零,电容开始充电。也正因为电容电压等于零,所以它相当于短路。进一步计算,我们需要确定系统的时间常数。按迭加原理,我们把电源E短路,于是从电容向左看,电阻R1与R2是并联的,等效电阻为R=R1||R2,于是系统的时间常数为:当电容C充电完成后,电容相当于断开,此时的电压为4V.
由此我们看到,题主所谓的“在电路稳定前电容器相当于导线”,是不对的。
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