Intentando obtener v (t) para descargar la batería RLC

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Estoy teniendo problemas con el siguiente problema. Quiero encontrar \ $ V (t) \ $ (parte (d)) y he estado trabajando durante bastante tiempo en él.

Mi primera pregunta es, si hago lo siguiente, ¿son todos los voltajes en mis ecuaciones diferenciales el mismo voltaje? Parece que no lo son, por lo tanto, este método no funcionaría.

Lo que intenté hacer fue usar la regla actual de Kirchoff, así que tuve $$ i_C + i_R + i_L = 0 $$ $$ \ frac {d ^ 2V} {dt ^ 2} + \ frac {1} {RC} \ frac {dV} {dt} + \ frac {1} {LC} V = 0 $$

En segundo lugar, si esto resuelve todo para el mismo voltaje, entonces es problemático porque obtengo un valor complejo para $$ \ omega_1 = \ sqrt {\ frac {1} {LC} - \ left (\ frac {1} {2RC} \ right) ^ 2} $$ en la siguiente ecuación de voltaje que Ansatz $$ v (t) = Ae ^ {- \ gamma t} \ cos (\ omega_1 t - \ phi) $ $

Entonces siento que algo va mal con lo que estoy haciendo. ¡Por favor, ayúdenme a establecer esta ecuación, gracias!

    
pregunta spaderdabomb

1 respuesta

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Mi primera pregunta es, si hago lo siguiente, están todos los voltajes en   ¿Mis ecuaciones diferenciales tienen el mismo voltaje?

Sí, solo hay un voltaje en este circuito, el voltaje a través de los elementos conectados en paralelo.

$$ v_R = v_L = v_C = V $$

  

Segundo apagado, si todo esto resuelve el mismo voltaje, entonces es   problemático porque estoy obteniendo un valor complejo

Las soluciones para esta ecuación diferencial lineal homogénea de segundo orden son de la siguiente forma:

$$ Ae ^ {s_1t} + Be ^ {s_2t} $$

donde \ $ s_1 \ $ y \ $ s_2 \ $ son las raíces de la ecuación cuadrática:

$$ s ^ 2 + \ dfrac {1} {RC} s + \ dfrac {1} {LC} = 0 $$

Ahora, hay tres posibilidades:

  1. Hay dos raíces reales distintas: este es el caso sobredimensionado
  2. Hay dos raíces reales idénticas: esta es la amortiguada críticamente caso
  3. Hay dos raíces complejas conjugadas: esta es la que no se encuentra bien caso

¿Puedes tomarlo desde aquí?

Sugerencia: recuerde la fórmula de Euler: \ $ e ^ {st} = e ^ {\ alpha t} (\ cos \ omega t + j \ sin \ omega t \ $) donde \ $ s = \ alpha + j \ omega \ $

    
respondido por el Alfred Centauri

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