(a)
u1(0)=6mAx5K=30V
u2(0)=0V
i(0)=30/2.5K=1.2mA
(b)
Wc1(0)=(1/2)x30x(10-^6)x30^2=1.35x10-2=0.0135J(焦耳)
(c)
电路电荷数Q为C1xui(0)=30x(10-^6)x30=9x(10-^4) 库伦
稳定后,Uc1=Q1/C1=Uc2=Q2/C2,可解得Q2=2Q1,
根据物质不灭可得Q1+Q2=Q=9x(10-^4) 库伦
得到Q1=3x(10-^4)库伦 、Q2=6x(10-^4)库伦
求出Uc1=Uc2=3x(10-^4)/3(10-^5)=10V
电容上总能量为电路捕获的能量:
Wc1+Wc2=(1/2)x30x(10-^6)x10^2+(1/2)x60x(10-^6)x10^2
=15(10-^4)+30(10-^4)=45(10-^4)=0.0045J
根据能量守恒,2.5K电阻上消耗的能量为
0.0135-0.0045=0.009J