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P 8.3-8 The circuit shown in Figure P 8.3-8 is at steady state before the switch opens at time t = 0. The input to the
circuit is the voltage of the voltage source, Vs. This voltage source is a dc voltage source; that
is, Vs is a constant.
The output of this circuit is the voltage across the capacitor, vo(t). The output
voltage is given by |
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Determine the values of the input voltage, Vs, the capacitance, C, and the resistance, R. |
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Figure
P 8.3-8 |
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For a capacitor, The solution
looks like: |
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Before switch opens at t = 0,
the steady state circuit looks like |
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At steady state, the capacitor
is an open circuit. So
there is no current through the 10 Ω
horizontal resistor and thus, no voltage drop across it. So the voltage across the capacitor, v0,
is the same as the voltage across the vertical 10 Ω
resistor as well as the voltage of the power source vs. |
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So |
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At t = 0 |
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Now we let the switch open and
the circuit becomes |
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Once again after a long time t
= ∞, the capacitor is an
open circuit and the voltage across the capacitor as well again the voltage
across the vertical 10 Ω
is |
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By voltage division we can
write |
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Now solve for R |
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Finally we have |
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So |
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We need to find Rt. Deactivating the power source, we have the
40 Ω and 10 Ω
in parallel which then are in series with the 10 Ω. |
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Therefore |
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