Cuando se cierra el primer interruptor, el condensador se carga a 5V. Cuando el segundo interruptor se cierra, el condensador se descarga y Vo aumenta hasta 0.25 V, calculé. Sin embargo, mi pregunta es, cuando el interruptor 2 se abre y el interruptor uno se cierra, la resistencia está abierta. ¿Qué pasa con los 0.25V a través de él? ¿Cómo se cae? de repente o gradualmente? ¿por qué? Gracias de antemano.
0.25 V no aparece en la salida en ningún momento en este circuito, no para la escala de tiempo provista (obtengo una constante de tiempo de 10 microsegundos). Le sugiero que dibuje los circuitos correspondientes a los interruptores cerrados y abiertos por separado. dibuje el circuito durante los primeros 0,5 microsegundos.¿Cómo es? Y cuando vaya al segundo circuito que está vigente desde 0,5 a 1 microsegundos, ¿qué cambia? La aproximación proporcionada es una sugerencia útil, no solo para el cálculo sino para el Naturaleza del problema (el segundo circuito en su mayoría de todos). En lo que respecta al valor de la corriente a través de la resistencia, puede cambiar repentinamente (siempre que la resistencia sea ideal, no haya elementos reactivos). Si tuviera una resistencia simple conectada a una fuente y la tensión estuviera en forma de pulsos periódicos ( Una onda cuadrada para un ejemplo, o cualquier señal que sea cero durante un tiempo finito y esto se supone que es WLOG periódico.) ¿Qué forma de onda de corriente espera a través del circuito? No hay espacio para un transitorio en la resistencia aquí como lo ha hecho sido señalado por Vicente Cunha.
Ya que esta es claramente una pregunta para la tarea, no daré una respuesta completa, sino algunas sugerencias. Actualmente estás fuera de pista.
Preste atención a la polaridad de la tensión en el condensador. No puede cambiar cuando un conjunto de interruptores se abre y el otro se cierra.
Tenga en cuenta que cuando se cierra el segundo conjunto de interruptores, la tensión en la resistencia es la misma que la tensión en el condensador. ¿Cuánta corriente está fluyendo y cómo cambia con el tiempo?
Una pregunta más interesante: ¿Qué sucede si conecta un segundo condensador, por ejemplo, 10 nF, en paralelo con la resistencia?
Aquí hay una copia simulable del circuito:
Ejecute la simulación para tener una idea de lo que está sucediendo cualitativamente, y esto le dará una idea de lo que está haciendo mal con las ecuaciones. Pruébelo con SW5 tanto abierto como cerrado.
Una resistencia no "almacena" energía en ninguna forma (una resistencia no tiene reactancia ), solo disipa lo que está actualmente conectado a. Una vez que se abre el interruptor 2, la resistencia ya no está conectada al condensador y puede esperar con seguridad un paso de voltaje inmediato de 0.25 V a 0 V a través de la resistencia.
Cuando los interruptores controlados por phi1 se cierran, el capacitor se carga a 5V. Como no hay resistencia de serie, esto sucede instantáneamente. El terminal izquierdo del capacitor ahora está a + 5V, el terminal derecho a 0V. La tensión de salida es 0 V ya que la resistencia está desconectada y no hay corriente que fluya a través de ella. Por lo tanto, la caída de tensión en la resistencia es cero.
Cuando los interruptores controlados por phi2 se cierran, el terminal izquierdo del condensador se conecta a 0 V y el terminal derecho a la resistencia. Al comienzo de phi2, el voltaje a través del capacitor (de izquierda a derecha) es de 5V. Por esta razón, el terminal correcto está ahora en -5V. Esta tensión también aparece en la resistencia, por lo que al inicio de phi2 tenemos -5V en la salida. Durante phi2 la resistencia descarga el condensador. Phi2 es solo 500us, por lo tanto, el condensador solo se descarga a 1-t / (tau) ~ 95% o (-4.75V) al final de phi2.
Esto sucede una y otra vez, ya que con phi1, el condensador se vuelve a cargar a 5V y la tensión a través de la resistencia cae inmediatamente a cero cuando el interruptor interrumpe el flujo de corriente.
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