Estoy trabajando en mi clase de análisis de circuitos y encontré un problema interesante. Lo pondré debajo junto con mi trabajo y luego explicaré el problema.
La corriente a través de \ $ L = 100 \, mH \ $ inductor en la siguiente figura es \ $ i = 2 (2 − e ^ {- \ frac {t} {100}}) \, mA \ $. Use la integral de la potencia para encontrar la energía inicial almacenada en el inductor en \ $ t = 0 \ $.
Usando la fórmula \ $ W = \ dfrac {1} {2} L \, i ^ 2 \ $, obtienes \ $ W = 0.5 \ veces 0.1 \ veces (0.002) ^ 2 = 200 \, nJ \ $ de energía. Esta resulta ser la respuesta correcta, pero por diversión decidí hacerlo por el camino largo.
\ begin {align *} P & = L \ dfrac {di} {dt} i \\ [1 em] i & = 0.004 - 0.002 \, e ^ {- \ frac {t} {100}} \\ [1 em] \ dfrac {di} {dt} & = 2 \ times 10 ^ {- 5} \, e ^ {- \ frac {t} {100}} \\ [1 em] L & = 0.1 \\ [1em] \ end {align *}
Simplificando, obtienes:
\ begin {align *} P & = 8 \ times 10 ^ {- 9} e ^ {- \ frac {t} {100}} - 4 \ times 10 ^ {- 9} e ^ {- \ frac {t} {50}} \ \ [1em] \ end {align *}
Al integrar P con respecto a t, puede obtener el trabajo total:
\ begin {align *} W & = -8 \ times 10 ^ {- 7} e ^ {- \ frac {t} {100}} + 2 \ times 10 ^ {- 7} e ^ {- \ frac {t} {50}} \\ \ end {align *}
Al conectar \ $ t = 0 \ $, obtienes \ $ - 600 \, nJ \ $ en lugar de \ $ 200 \, nJ \ $.
¿Por qué el método más largo produce una respuesta diferente? ¿Estoy descuidando algo?