Układ RC

[cesarks]

Witam,
mam prośbę jeżeli mógłby mi ktoś pomóc w
opisie działania przedstawionego układu
1. bez kondensatora
2. z kondensatorem
(napięcie zasilania DC 30V)

Chodzi głównie jak zmieniaja się wartości :
- natężenia prądu w pkt: J1, J3
- napięcia w pkt. U2
(różnice w układzie bez kondensatora i z kondensatorem)

[Jony130]

To będzie tak.
Układ bez kondensatora „działa”. Jak podłączymy napięcie zaczyna płynąć prąd o wartości wyznaczonej przez wartości rezystorów. Prąd wypływający z V1 wynosi I=30V/Rz
Rz=R1+R2||R3 gdzie:
R2||R3=R2*R3/R2+R3
Rz=1.5K+1.5K=3K
Więc I=30V/3K=10mA. Taki sam prąd płynie przez R1(J1) i w „punkcie”(węźle) U2 rozpływa się na dwa prądy IR2 i IR3(J3) prąd IR3(J3)=(R2/R2+R3)*I =(2/2+6)*10mA=(2/8)*10mA=2.5mA ,IR3(J3)=2.5mA, a IR2=I(J1)-IR3(J3)=7.5mA
Napięcie w punkcie U2 wynosi IR3*R3 lub IR2*R2 czyli 15V.
Po dołączeniu kondensatora nic się nie zmieni(bo dla prądu stałego kondensator stanowi przerwę w obwodzie, czyli jak by go tam w ogóle nie było) no chyba że mowa jest o stanach nieustalonych a to już całkiem inna sprawa. W takim razie mamy następującą sytuacje.
W pierwszej chwili po podłączeniu kondensatora(jest pusty)stanowi on zwarcie, czyli „zwiera” punkt U2 do masy. Prąd IR1(J1) wynosi wtedy J1=30V/1.5K=20mA prąd J3=0 i napięcie U2=0 ponieważ kondensator zaczyna się ładować napięcie w punkcie U2 zaczyna wykładniczo rosnąć i po czasie 0.375s osiąga 15V. W tym samym czasie prąd IR1(J1) maleje wykładniczo do wartości 10mA a prąd J3 rośnie wykładniczo do 2.5mA
Czyli po czasie 0.4s wszystko wraca do poprzedniego stanu(jak by nie było kondensatora)

[Wojtek]

IR3(J3)=(R2/R2+R3)*I =(2/2+6)*10mA=(2/8*10mA=2.5mA

mała poprawka wynikająca z kolejności działań matematycznych (może to pytającemu zamieszać)
IR3(J3)=(R2/(R2+R3))*I =(2/(2+6))*10mA=(1/4)*10mA=2.5mA

Dla zilustrowania tego co kolega Jony130 wcześniej napisał zamieszczam przebiegi prądów i napięć w sytuacji gdy kondensator jest włączony w układ (trzeba kliknąć w rysunki wtedy ładnie się powiekszą). Wykresy prądów i napięcia zostały wygenerowane programem symulacyjnym zawartym w CircuitMaker 2000Pro.