¿Imposible encontrar la energía almacenada en un inductor sin resistencia y dada una fuente de corriente continua constante?

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Aquí está mi circuito:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Después de hacer algunas series y una combinación de inductor paralelo, obtengo el valor $$ L_ {eq} = 20.8 mH $$ Mi pregunta es, ¿cómo haría para obtener la energía almacenada en cualquiera de los inductores, dada la información en esta publicación (no hay condiciones o funciones iniciales de t para la fuente de corriente)?

Aquí hay algunas ecuaciones fundamentales: $$ W_L (t) = {1 \ over2} Li ^ 2_L (t) \; \; \; \; \; \; \; V_L (t) = L {{ di_L (t) \ over dt}} \; \; \; \; \; \; \; I_L (t) = {1 \ over L} {\ int ^ t_ {t_0} V_L (t) dt + I_L (t_0) } $$

Si trato de encontrar el voltaje usando mi inductancia equivalente, obtendré cero ya que la derivada de una constante es cero, por lo tanto, mi energía en cualquier lugar será cero.

Solo tengo curiosidad por ver si esto es posible, ¡gracias!

    
pregunta JustHeavy

2 respuestas

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Después de hacer algunas series e inductores paralelos combinando obtengo el valor   Leq = 20.8mH

Has calculado mal. Todos los inductores excepto L1 y L2 están cortocircuitados, por lo que la inductancia equivalente es de 16 mH.

  

¿cómo haría para obtener la energía almacenada en cualquiera de los inductores, dada la información en esta publicación (no hay condiciones o funciones iniciales de t para la fuente actual)?

Puedes usar la fórmula conocida

$$ E = \ frac {1} {2} LI ^ 2 $$

Ya que tiene una fuente de corriente ideal, no hay necesidad de preocuparse por la historia de cómo la corriente alcanzó este estado; sabe que la corriente a través de cada uno de los inductores sin cortocircuito es 10 A.

Por lo tanto, la energía almacenada en el inductor de 6 mH es de 0,3 J y la energía almacenada en el inductor de 10 mH es de 0,5 J.

Ahora, en el ideal absoluto de la teoría de circuitos, si estos son inductores ideales perfectos, es posible que circule cualquier cantidad de corriente a través de los otros inductores (cortocircuitados) sin afectar a L1, L2 o la fuente de corriente, y por lo tanto, cualquier cantidad de energía podría ser almacenada en ellos. No tienes ninguna información para saber cuánta es esta energía.

Pero realmente en teoría de circuitos, cuando decimos que tenemos un inductor ideal con resistencia "cero", en realidad queremos decir que la resistencia es demasiado baja para afectar de manera significativa las constantes de tiempo o el comportamiento dinámico de nuestro circuito. Pero sabemos que en realidad hay una resistencia no nula y, por lo tanto, si este circuito se deja correr por un período de tiempo considerable, las pequeñas resistencias parásitas de los inductores absorberán cualquier energía en los inductores de corto circuito, y tendrán 0 corrientes de flujo. .

Por otra parte, si este circuito se obtuvo considerando lo que sucede cuando se cierra un interruptor en algún momento \ $ t_0 \ $ , se espera que use la configuración del interruptor antes del cierre del interruptor para determinar la corriente a través de algunos de los inductores de corto circuito.

    
respondido por el The Photon
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Bien, entonces esa es una pregunta con trampa. O un circuito de truco, haz tu elección.

Empecemos por el principio. En algún punto, la corriente a través del circuito será de cero amperios, y luego se activará la fuente actual.

Durante el encendido, cuando la fuente de corriente está conectada o activada de otra manera, la existencia de un di / dt que no sea cero producirá voltajes que no sean cero en todos los inductores que realmente conducen la corriente. Debido al cortocircuito a través de L3, no puede haber voltaje producido en L3 a L9 y, por consiguiente, no se introduce corriente en L3 a L9. Sin corriente instantánea en ningún momento, la integral de la corriente en L3 a L9 también debe ser cero. Así que, en estado estable, solo L1 y L2 tienen corriente que fluye a través de ellos, y la corriente debe ser idéntica a 10 amperios en cada uno.

A partir de esto, puede calcular la energía total almacenada en todos los inductores.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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