Richtungsänderungsformel der RC-Schaltungsanalyse

In meiner Schaltungstheorie-Stunde haben wir RC-Schaltungen studiert und es gab eine Frage, die ich versuchte, vor unserem Senior zu stellen, aber ich kam versehentlich auf eine andere Antwort, weil ich die Stromrichtung entgegengesetzt zu unserem Senior gewählt hatte;

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Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Es ist die grundlegende RC-Struktur, der Schalter war lange genug geschlossen und öffnet um T = 0 ;

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Simulieren Sie diese Schaltung

Beachten Sie den roten Pfeil rechts, wegen seiner Richtung gingen meine Berechnungen in diese Richtung:

K C L A T N Ö D e 1 :
ich R + ich C = 0
v C 6 + 10 μ D v C D T = 0
D v C D T + ( 1 60 μ v C ) = 0

Löst man die Differentialgleichung gem D X ( T ) D T + a X ( T ) = 0     X ( T ) = X 0 e a T :

v C ( T ) = v C ( 0 ) e ( 1 60 μ T )

Seit v C ( 0 ) = 9 :

v C ( T ) = 9 e 1 60 μ T

Und hier ist es gemäß diesem Ergebnis, dass die Spannung an C1 mit der Zeit ansteigt, was unmöglich ist. Das Ergebnis meines Seniors war v C ( T ) = 9 e 1 60 μ T denn er nahm die Richtung der ich C Im Gegensatz zu meinem, daher bei KCL, waren die Vorzeichen der Ströme gleich, sodass die endgültige Gleichung im Gegensatz zu meinem Ergebnis ein negatives Vorzeichen hatte.

Mir wurde gesagt, dass ich die Strom- und Polarisationsrichtungen bei der Knoten- oder Netzanalyse nach Belieben auswählen kann und die Endergebnisse nicht beeinflusst (möglicherweise können Spannungs- und Stromvorzeichen falsch sein), aber in diesem Fall hat es die gesamte Gleichung geändert zu etwas Sinnlosem.

Ich würde gerne wissen, was mir hier fehlt.

Antworten (1)

Die grundlegende konstitutive Gleichung für einen Kondensator basiert auf diesen angenommenen Polaritäten,

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Gleichung ist,

ich ( T ) = C D v D T
Wenn Sie Ihren Strom so definieren möchten, dass er den Kondensator verlässt, müssen Sie ein negatives Vorzeichen in Ihren dv / dt-Term aufnehmen.

Ja, guter Fang. Eine einfache Möglichkeit, dies zu überprüfen, besteht darin, dass der in den Kondensator eintretende Strom die Spannung erhöht (dv positiv) und der aus dem Kondensator austretende Strom die Spannung verringert (dv negativ). Unabhängig davon, wie die Stromrichtung ausgewählt wird, wissen wir, dass wir den Kondensator entladen, sodass dv sowieso negativ ist.
Aha, deshalb wird die Passivzeichenkonvention vor diesen Annahmen definiert. Ich habe mich gefragt, warum wir das brauchen, und daher ist meine Antwort meine Frage. :)