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模电照妖镜

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楼主
shipeng1989|  楼主 | 2022-10-26 14:47 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
模拟, 模拟电路, 电路, 模电
身边已经有几个假硬件工程师朋友在这道题下原形毕露了

已知K1闭合前C1,C2,C3电容的初始电压均为5V，求当K1闭合后C2(2)和C3(2)节点的电位各是多少？

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xch 2022-10-27 15:52 回复TA
猪八戒说孙悟空是妖精 
eyuge2 2022-10-27 10:38 回复TA
这题存在严重的问题。 开关闭合之后，KVL不能成立，除非存在理想情况下的冲击电流。 电荷平衡之后，满足了KVL之后，计算电容的中的能量，又是开关前后能量不一样。无解 

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沙发
wolfe_yu| | 2022-10-26 20:05 | 只看该作者
你是想说C3的电容既不是5V，也不是10V，更不是5.417V？

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板凳
Siderlee| | 2022-10-26 20:35 | 只看该作者
这叫技术的牛角尖

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地板
xch| | 2022-10-26 21:33 | 只看该作者
电压不会震荡吗？

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5楼
oufuqiang| | 2022-10-26 23:13 | 只看该作者
直接口算，右边涨0.25V,左边降0.25V左右。比0.25小一点。

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6楼
zzele| | 2022-10-27 08:36 | 只看该作者
本帖最后由 zzele 于 2022-10-27 08:43 编辑

又一道想当然的数学模型题目哈 无极性电容上施加的电压极性方向呢？条件不明确，答案不唯一！

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7楼
shipeng1989|  楼主 | 2022-10-27 09:18 | 只看该作者
zzele 发表于 2022-10-27 08:36
又一道想当然的数学模型题目哈 无极性电容上施加的电压极性方向呢？条件不明确，答案不唯一！
...

这个问题在EEWORLD论坛上面我也发过，三个电容的电压方向都是上正下负，怪我考虑不周忘记说清楚了

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8楼
yu鹏飞| | 2022-10-27 09:23 | 只看该作者
本帖最后由 yu鹏飞 于 2022-10-27 11:41 编辑

4.583、5.417V？

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9楼
yu鹏飞| | 2022-10-27 09:24 | 只看该作者
oufuqiang 发表于 2022-10-26 23:13
直接口算，右边涨0.25V,左边降0.25V左右。比0.25小一点。

为什么会比0.25V要小一点？请教！

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10楼
oufuqiang| | 2022-10-27 09:29 | 只看该作者
yu鹏飞 发表于 2022-10-27 09:24
为什么会比0.25V要小一点？请教！

因为小电容上面的电不能完全转移到两个大电容上，当转移之后，两个电容间已经产生压差

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11楼
田舍郎| | 2022-10-27 09:38 | 只看该作者
其实，我也没看明白

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12楼
SmartEnergy| | 2022-10-27 10:21 | 只看该作者
挺有取得题目。

选C1电容极板转移电荷为q，环路电势和为零；
则 q/[(10+10)/2]=5-q/1, 其中10、10、1分别为C2、C3、C1电容归一化值，C1初始电荷归一化为5， 得q = 25/6。
所以K闭合后：V1=5/6V，C2=(5-5/12)V，C3=(5+5/12)V

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13楼
xmar| | 2022-10-27 10:30 | 只看该作者
本帖最后由 xmar 于 2022-10-27 13:59 编辑




参考上图。
    1uF电容开始存储的电荷q1 = 1（uF）* 5（5V）= 5（uF*V)；
    由于正负电压相同、容量相同，C6,C5串联后的电荷为0，等效容量等于10 / 2 = 5(uF);
    开关闭合后, 总的容量为C = 1uF + 5uF = 6uF，1uF两端的电压V1 = q1 / C = 5 / 6 = 0.8333(V)

    最后，设V2为开始电容C2的电压，V3为开始C3的电压，则：开关闭合后C3上端对地的电压为： V3 + V1 / 2 = 5 + 0.8333/2 = 5.416 （V）。
              闭合后，C2上端的电压为： V2 - V1 / 2 = 5 - V1/2 = 4.583 (V).

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14楼
e21| | 2022-10-27 10:43 | 只看该作者
设右边闭合后上升dV, 则 (5-dV)+(5-10dV)=5+dV. 求解即可

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15楼
yu鹏飞| | 2022-10-27 11:17 | 只看该作者
原来我也是假硬件，又思考过后感觉是5.417V,跟4.583对

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16楼
xch| | 2022-10-27 12:03 | 只看该作者
其实楼上都是假硬件。

根据计算结果，能量守恒定律都被打破，可以得诺贝尔搞笑奖。

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17楼
coody| | 2022-10-27 12:34 | 只看该作者
本帖最后由 coody 于 2022-10-28 11:14 编辑

答案不确定！电容电压极性未知，出题的人不严谨，也是个假工程师！

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xch 2022-10-27 15:51 回复TA
正解。 
18楼
zzele| | 2022-10-27 12:46 | 只看该作者
似乎，这道题的意图是考核电荷流动与再平衡吧

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19楼
kikimonkey| | 2022-10-27 13:47 | 只看该作者
c32=5.4166667 c22=4.5833333,用电荷转移deltaC，来写环路电压等式

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20楼
kikimonkey| | 2022-10-27 13:49 | 只看该作者
yu鹏飞 发表于 2022-10-27 11:17
原来我也是假硬件，又思考过后感觉是5.417V,跟4.583对

也不是，电容器能量变化，会以放电火花、电磁波等各种形式释放掉。
就如人把真空电容基板拉开，电容器储能变大一般，人克服电场力做功了。
毋庸置疑，你是真的工程师

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