¿Cuál es el voltaje de retorno generado por este inductor en este problema de práctica?

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El circuito está en estado estable y el interruptor se levanta en t = 0. En (a), calculé la corriente i y la tensión v en el momento instantáneo en que se levanta el interruptor. La corriente es 2A y la tensión es 12V.

Para (b), necesito calcular di/dt en el mismo momento instantáneo. Puedo alcanzar ese valor si puedo averiguar la fem posterior ( VL ) del conductor. Al utilizar la Ley de Kirchoff en el bucle presente después de abrir el interruptor, obtengo la siguiente ecuación:

VL - 10(2) - VC = 0

Donde VL es la tensión inversa emitida por el inductor, 10 (2) es la caída de tensión en las dos resistencias en serie, y VC es la tensión en el capacitor. Resolviendo para VL entonces me da 32V. Es esto correcto? Esto parece una respuesta poco probable. Creo que mis signos en mi ecuación de kirchoff pueden estar equivocados. ¿Puede alguien comprobar esto por mí?

    
pregunta Sam D20

1 respuesta

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En el momento en que se abre el interruptor, la parte superior del inductor cae rápidamente en negativo para intentar mantener la corriente de 2A. Si la resistencia de 4 ohmios no estuviera presente, aparecería un gran voltaje negativo en la parte superior del inductor y sería lo suficientemente grande como para causar la descomposición del aire y se formaría una chispa, manteniendo así la corriente que fluye desde la parte inferior del inductor y en la parte superior muy negativa.

Pero la resistencia de 4 ohmios está allí, por lo que no se forma una chispa; existe una ruta de descarga convencional para la corriente. Así que ahora el inductor usa el condensador y la ruta de 4ohm para forzar la corriente.

Esa corriente inicial de 2A fluye a través de la resistencia de 4 ohmios y crea una caída de voltios de 8 voltios. El extremo inferior de los 4 ohmios está conectado a un condensador cargado a 12 V, por lo que la parte superior de los 4 ohmios se convierte instantáneamente en 4 voltios.

Dado que el 2A también fluye a través de la resistencia de 6 ohmios creando otra caída de voltios de 12 voltios significa que el voltaje en la parte superior de la bobina es 12 voltios más bajo que 4 voltios, es decir, -8 V.

    
respondido por el Andy aka

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