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P 7.8-5 The switch in the circuit shown in Figure P 7.8-5 has been open
for a long time before it closes at time t = 0. Determine the values of , and , , the
current in one of the 20 Ω resistors and in the capacitor immediately
before the switch closes and the values of , and , , the current
in that 20 Ω resistor and the capacitor immediately after the switch
closes. |
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Figure P 7.8-5 |
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An annotated circuit with
things in steady state before the switch closes. The capacitor would be an open circuit and
we have: |
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Since capacitor acts like an
open circuit the current through it is zero. |
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The current in the lower 20 Ω resistor can be seen by current division
to be 2/3 of the total since the other two 20 Ω
resistor make an effective 40 Ω
resistor in parallel to this 20 Ω
resistor. |
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And that makes |
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This also gives us the voltage
drop across the upper 20 Ω
resistor is |
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But this would also be |
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Now when the switch is thrown
we have the following circuit |
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The left 20 Ω resistor is now shorted out
so the circuit should look more like |
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So . Now continuity conditions require that voltage
across capacitor cannot change discontinuously, so the voltage remains |
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But both of the 20 Ω resistors are in parallel and
they must also have this voltage across them so their currents are |
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So since |
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