Encontrar resistencia equivalente para constante de tiempo en circuito RC

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Dado el circuito de primer orden anterior. El interruptor ha estado cerrado durante mucho tiempo y se abre en t = 0 . Encuentre la ecuación para el voltaje. v C ( t ) a través del condensador después de que se ha abierto el interruptor.

he determinado que v C ( 0 ) = 7.619 V , pero no puede encontrar la constante de tiempo.

Aquí está mi trabajo para intentar obtener R t h .

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pista: ¿cuál es la impedancia de una fuente de corriente? ¿Qué contribuye eso a la impedancia total a través del capacitor?
¿Una fuente de corriente ideal tiene una impedancia?
¿Cuál es la relación V/I para una fuente de corriente ideal?
Veo que se supone que una fuente de corriente ideal tiene una impedancia infinita, pero todavía no estoy seguro de cómo eso ayuda.
¿Cuál es la resistencia en paralelo de una resistencia R y una impedancia infinita? ¿Y cómo afectaría esto a una constante de tiempo oa una resistencia y un capacitor (RC)?

Respuestas (2)

Dado que esta es una pregunta de tarea, daré una pista extendida como "respuesta". Primero, considere lo que significa la porción 'R' de la constante de tiempo RC. Esta es la resistencia a través de la cual debe descargar el capacitor para caer a mi 1 de su valor original. Sabemos que el interruptor está abierto, por lo que el lado izquierdo del circuito está efectivamente desconectado, solo nos interesa el lado derecho del circuito (a la derecha del interruptor, incluida la resistencia de 50 K).

Normalmente, si solo tenemos fuentes independientes, podemos eliminarlas (cortocircuitando fuentes V ideales y fuentes I ideales de circuito abierto), pero este circuito tiene una fuente de corriente dependiente, por lo que no podemos hacerlo tan fácilmente. Sin embargo, el circuito es lineal, por lo que aún podemos encontrar la resistencia equivalente desde la perspectiva del capacitor , que es lo que tienes que hacer para resolver la constante de tiempo.

Recuerde el procedimiento para encontrar la resistencia de Thevenin en un caso con fuentes dependientes. Esto se hace aplicando un voltaje de prueba (por ejemplo V t mi s t = 1 V ) en los terminales, y encontrar la corriente resultante ( I t mi s t ). Entonces la resistencia equivalente es R T h = V t mi s t I t mi s t .

También tenga en cuenta que no necesariamente necesita aplicar un voltaje de prueba y calcular la corriente de prueba. A veces (como creo que en este circuito) las matemáticas son más fáciles de aplicar una corriente de prueba y calcular el voltaje de prueba. En cualquier caso, siempre que tenga un par V/I, puede calcular la resistencia equivalente.
Entonces, ¿mi R_th sería 40k?
Creo que cometí un error. ¿Es R_th 22.222k ohmios?
Eso no es lo que tengo, sube tu trabajo y podemos ver. Además, ignore lo que dije sobre la corriente de prueba; en general, es un buen enfoque, pero creo que es un dolor en este problema.
Edité mi pregunta con el trabajo para encontrar R_th.
Es en su mayoría, excepto por alguna razón, ¿tiene 5/4 A pasando por los 50K? Si ese nodo superior es de 40 kV y la resistencia a tierra es de 50 K, ¿cuál debería ser la corriente?
Lo siento, corregí el error cuando estaba resolviendo. A continuación usé 4/5.
Creo que la rama correcta te está confundiendo innecesariamente. Conocemos el voltaje en el nodo superior de 40 kV, porque lo ha obligado a que sea así con su voltaje de prueba. Por lo tanto, la i(t) etiquetada tiene que ser una relación i=V/R, que es 1A. Sin embargo, no tuvo en cuenta el efecto de la fuente de corriente dependiente, que siempre suministrará una cuarta parte de eso, o 1/4 A. Entonces, ¿cuál es la corriente que pasa por las 2 ramas más a la derecha que en realidad suministra la prueba? ¿Fuente de voltaje?
Entonces, ¿suministraría realmente una corriente de prueba de 31/20 A?
Sí, ¿cuál es su resistencia equivalente entonces? Además, debe asegurarse de que esto concuerde con el enfoque diferente (pero igualmente correcto) de Alfred Centauri.

Esto es un poco complicado dada la presencia de la fuente controlada.

Si bien no resolveré el problema por usted, le diré que puede combinar la fuente de corriente controlada y las dos resistencias más a la derecha en una resistencia equivalente R mi q que entonces está en paralelo con el 50 k Ω resistor.

Aquí hay una pista: el voltaje a través de las dos resistencias más a la derecha (y por lo tanto, la fuente de corriente) es solo ( 15 k Ω + 25 k Ω ) i ( t )

Pero la corriente a través del cable superior que conecta el capacitor a la fuente de corriente / resistencias es solo 0.75 i ( t ) . Entonces, la resistencia equivalente a la derecha del capacitor es...

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿Significaría eso que la corriente de prueba debería ser .75i? ¿Significaría eso que R_th debería ser 53.333k ohmios?
@ChrisCrutchfield, la resistencia equivalente a la derecha del capacitor es de 53.3k. No usamos una corriente de prueba, solo usamos KCL. Sin embargo, podríamos haber usado una corriente de prueba. Deje que la corriente de prueba (a la derecha del capacitor) sea 1A. Entonces, la corriente a través de las resistencias debe ser de 4/3 A para satisfacer la KCL. Por lo tanto, el voltaje, debido a una corriente de prueba de 1A, es (4/3)40k = 53,3kV, lo que implica que la resistencia equivalente es de 53,3k ohmios.