circuito RC - DE

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Ayer estuve hojeando algunas preguntas en preparación para mi examen y encontré esta:

  

Considere el siguiente circuito que consiste en un condensador C y dos resistencias idénticas R . Para \ $ t < 0 \ $ el interruptor está abierto y el condensador no está cargado. En \ $ t = 0 \ $ el interruptor está cerrado y el circuito está conectado a la fuente de voltaje con voltaje constante U .

     

     

a) ¿Cuál es la corriente total en el circuito inmediatamente después de que se cierre el interruptor? ¿Cuál es la carga del condensador y la corriente total después de un tiempo muy largo?

     

b) Determine para \ $ t > 0 \ $ la corriente total en el circuito y la carga del capacitor en función del tiempo, configurando una ecuación diferencial adecuada y resolviéndola.

No tenía una respuesta para eso, así que no podía responderla y todavía no tengo suficiente reputación para comentar. Hubo respuesta pero no fue explícita en b).

Tuve problemas muy similares en ejercicios anteriores y nunca pude establecer una ecuación diferencial y resolverla. ¿Podría alguien ayudarme aquí?

Editar: \ $ V_R = \ frac {R} {2} \ cdot I \ $ y \ $ V_C = \ frac {1} {C} \ int Idt \ $

Con la ley de Kirchhoff, debería ser

\ $ \ frac {R \ cdot I} {2} + \ frac {1} {C} \ int Idt = \ frac {U} {2} \ $?

Así que diferenciar con respecto a t debería ser:

\ $ \ frac {R} {2} \ frac {dI} {dt} + \ frac {I} {C} = 0 \ $.

Entonces, eso nos daría \ $ I = \ frac {2U} {R} e ^ {- \ frac {2t} {RC}} \ $, ¿verdad?

¿Pero cómo obtengo una expresión para la carga en el capacitor?

    
pregunta Fabian Henry

1 respuesta

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Para t≥0 puede reemplazar la fuente de voltaje con las dos R (formando un divisor de voltaje) por su equivalente de Thevenin.

Esto simplifica su circuito (para t≥0) a:

EDITAR:
Nota: En el circuito simplificado pero equivalente, el valor de la resistencia es R / 2 y el voltaje de la fuente de voltaje es U / 2.

Debería poder formular la ecuación diferencial para este circuito.

    
respondido por el Curd

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