¿Cómo puedo determinar las incógnitas para esta ecuación?

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Supongamos un circuito RLC en serie en serie con una batería de 12 V y un interruptor abierto inicialmente. R = 100, L = 100mH y C = 10uF. L y C se descargan inicialmente.

A t = 0 el interruptor está cerrado.

Quiero saber la ecuación actual.

Calculo \ $ \ alpha = \ frac {R} {2L} = \ frac {100} {2 \ veces 100x10 ^ {- 3}} = 500 \ $

entonces \ $ \ omega_0 = \ sqrt {\ frac {1} {LC}} = = \ sqrt {\ frac {1} {100 \ times 10 ^ {- 3} \ times 10 \ times 10 ^ {- 6}}} = 1000 \ $

\ $ \ alpha < \ omega_0 \ $, por lo que estamos tratando con un circuito que no tiene luz y la ecuación actual tiene la forma

\ $ i (t) = e ^ {- \ alpha t} [K_1 \ thinspace Cos (\ omega_d t) + K_2 \ thinspace Sen (\ omega_d t)] + I _ {\ infty} \ $

Necesito determinar \ $ K_1 \ $ y \ $ K_2 \ $

Aplico las primeras condiciones iniciales. La corriente en el tiempo 0 es 0

\ $ i (t = 0) = 0 = e ^ {0} [K_1 \ thinspace Cos (0) + K_2 \ thinspace Sen (0)] + 0 \ $

0 = [K_1 + 0] + 0 \ $

\ $ K_1 = 0 \ $

Segunda condición, \ $ i '(0) = 0 \ $

La derivada de la ecuación i me da

\ $ \ frac {V_L} {L} = - \ alpha e ^ {- \ alpha t} [K_1 \ thinspace Cos (\ omega_d t) + K_2 \ thinspace Sen (\ omega_d t)] - \ omega_d e ^ {- \ alpha t} \ thinspace K_1 \ thinspace Sen (\ omega_d t) + \ omega_d e ^ {- \ alpha t} \ thinspace K_2 \ thinspace Cos (\ omega_d t) \ $

cuando aplico t = 0 que me da \ $ K_2 = 0 \ $

Con K1 y K2 igual a cero, no hay ecuación actual.

¿Cómo obtengo estas incógnitas?

    
pregunta MLL

1 respuesta

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Si \ $ K_1 = 0 \ $ y la corriente de estado estable es \ $ i_ {ss} = 0 \ $: $$ i (t) = K_2e ^ {- \ alpha t} sin (\ omega t) $$

entonces, $$ \ frac {di (t)} {dt} = K_2 \ left [- \ alpha e ^ {- \ alpha t} sin (\ omega t) + \ omega cos (\ omega t) e ^ {- \ alpha t} \ right] $$

$$ K_2 = \ frac {1} {\ omega} \ frac {di (0 _ +)} {dt} $$

$$ \ frac {di (0 _ +)} {dt} = \ frac {v_ {L _ {(0 +)}}} {L} $$

Pero \ $ v_ {L _ {(0+)}} = 12 V \ $ y \ $ L = 0.1 H \ $ y $$ K_2 = 0.12 A $$

    
respondido por el Dirceu Rodrigues Jr

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