Copyright 20 13 Dorling Kindersley (India) Pvt. Ltd

S
(t) in the first 

---

Problems 
3.53
3 s (iii) Stored energy in the circuit and each inductor at t 
=
3 s (iv) Total energy delivered by the 
applied voltage source in 3 s and average power delivered by the source over 3 s?
38. How much time is required to charge a 10mF capacitor with an initial voltage of –100V to 
+ 
100V 
using a DC current source of value 10mA ?
39. The voltage rating of a 10
m
F capacitor is 100V. It is being charged by a 100
m
A pulse current 
source. Its initial voltage was –75V. What is the maximum pulse width the current source can have 
if we do not want to end up with a blown capacitor?
40. A 5mF capacitor undergoes a change in its voltage by 25V in 10 ms. What is the average value of 
the current source used to charge this capacitor during that interval?
41. A symmetric triangular current waveform with a peak-to-peak value of 20mA and frequency 
10kHz is applied to a capacitor from 0 s onwards. The capacitor was carrying an initial voltage of 
10V. The capacitor voltage is found to vary within 
±
5% of its initial voltage subsequently. What 
is the value of capacitance?
42. A DC current source of 12mA is switched on to a capacitor of 0.5mF at t 
=
0. The voltage in 
it is found to be 0V at 5 s. Was there any initial stored energy in the capacitor? If yes, how
much?
43. A sinusoidal current source 2 sin 200t A is applied to three capacitors – 0.1mF, 0.2mF and 0.05mF 
in series. What is the peak-to-peak voltage developed across the combination? Which capacitor 
has highest peak-to-peak voltage across it?
44. Three capacitors – 10
m
F, 22
m
F and 33
m
F – are in parallel. The circuit is driven by a AC current 
source 10 cos300t A. What is the peak-to-peak voltage developed across the combination?
45. What is the applied current into a capacitor of 0.02F if its voltage is 5u(t
-
3)?
46. What must be the charging current function if the voltage across an initially uncharged 10
m
F 
capacitor is to vary as (5
+ 
2t) u(t) V ?
47. The current applied into a capacitor of 10mF is a rectangular pulse of height 10A and duration 25 
ms. The pulse starts at t 
=
 10 ms. (i) Express the current waveform in terms of scaled and delayed 
unit step functions. (ii) Obtain voltage across the capacitor as a function of time for t 
≥
10 ms if 
the initial voltage at 10 ms is –10V. (iii) Plot the voltage across capacitor, power delivered to the 
capacitor and energy storage in it as functions of time.
48. The value of v
C
(t) is found to be 10 V at 18 ms in the circuit in Fig. 3.9-14. Find the ratio of initial 
energy storage in the capacitor to stored energy in it at 17 ms.
+
–
2 4 6 8 10 12 14 16 18
–10 A
t
(ms)
10 mF
10 A
i
(
t
)
i
(
t
)
v
C
(
t
)
Fig. 3.9-14 
49. The periodic ramp current waveform in Fig. 3.9-15 is applied to a 100pF capacitor from t 
=
0. (i) 
What must be the initial voltage and initial energy storage in the capacitor such that there is no 
DC component in the capacitor voltage after t 
=
0? (ii) Calculate and plot the capacitor voltage 
and stored energy for one period with initial voltage at the value calculated above. (iii) Find the 
average power delivered by the source, the average being taken over a cycle.

---

3.54
Single Element Circuits