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P 8.3-11 The voltage v(t)
in the circuit shown in Figure P 8.3-11 is given by |
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Determine the values of R1, R2, and C. |
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Figure
P 8.3-11 |
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The voltage across the
capacitor is the same as the voltage across R2 since they are wired in parallel.
The voltage across the capacitor has the standard form: |
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Consider time a long time
after the switch is thrown. The capacitor is an open circuit and the
circuit looks like |
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The voltage across the
capacitor is the voltage across R2 and can be
found by adding voltages around the loop. |
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Solving for vC |
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Since we have a simple series
circuit we can use voltage division and |
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Solving for |
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Now because the voltage cannot
change instantaneously on a capacitor, consider the situation just after the
switch is thrown, the circuit is unchanged so the sum of voltages remains |
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So the sum of voltages around
the closed loop is |
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Solving for vC |
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So now consider t = 0 |
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The circuit just before the
switch is thrown looks like |
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Now again consider voltage
division |
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Now use value for and Solve for |
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After the switch is thrown the
circuit looks like |
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The Thevenin
resistance for the capacitor is the 4 Ω
and R2 are in parallel so |
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From the time constant
relations |
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Solving for C |
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