¿Cómo puedo saber si mi corriente es continua en un circuito de CC de primer orden con un interruptor?

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Suponiendo que este circuito ha estado funcionando durante mucho tiempo (el interruptor SW1 está cerrado), y en t = 0 el interruptor (SW1) se abre, y me preguntan sobre la corriente que corre a través del inductor L1.

Sé que en el circuito de CC, el inductor actúa como corto y, después de unos pocos cálculos, vine con la corriente que corre a través del inductor para que sea: 10A.

Por lo tanto, sé que, por un breve segundo antes de que se abra el interruptor, la corriente es 10A, ¿cómo puedo asegurarme o verificar o explicar que la corriente que se está ejecutando en el inductor poco después de se abra el interruptor? ¿10 A? Que no hay "discontinuidades" en la función actual ...

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta user3921

2 respuestas

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... ¡porque eso es literalmente la definición de un inductor!

$$ v (t) = L \ frac {\ delta i (t)} {\ delta t} $$

Esto significa que para que haya una discontinuidad en i (t), su derivada tendría que ser infinita, y también lo sería el voltaje a través de ella. Dado que el voltaje solo puede asumir valores finitos, i (t) debe ser una función continua. Puede asumir con seguridad que la corriente del inductor justo después de que se abra el interruptor es igual al valor justo antes de que se abra. Ese es el punto de partida para resolver el comportamiento del circuito a partir de ese momento.

    
respondido por el Dave Tweed
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¿cómo puedo asegurarme o verificar o explicar que la ejecución actual   ¿A través del inductor, poco después de que se abra el interruptor, sigue siendo 10A?

No será 10A después de que transcurra un tiempo finito después de que se cierre el interruptor.

¿Cómo explicar esto? En realidad hay dos circuitos que resolver; el circuito antes de que se abra el interruptor y el circuito después de que se abra el interruptor.

La solución de estado estable de CC para el primer circuito produce las condiciones iniciales para la solución del segundo circuito.

Entonces, mientras escribe, el voltaje de estado estable de CC a través de un inductor es cero. Así, para el primer circuito, para \ $ t = 0 - \ $, el voltaje del inductor es cero y la corriente del inductor es

$$ i_L (0-) = \ frac {10V} {1 \ Omega} = 10A $$

Para el segundo circuito, para \ $ t > 0 \ $, tenemos la siguiente ecuación diferencial para la corriente del inductor (recordando que la ecuación fundamental para el inductor ideal es \ $ v_L = L \ frac {di_L} {dt}) \ $:

$$ \ frac {di_L} {dt} + \ frac {R_2} {L} i_L = 0 $$

La solución general para esta ecuación diferencial homogénea de primer orden es

$$ i_L (t) = i_L (0) e ^ {- \ frac {tR_2} {L}} $$

Por lo tanto, necesitamos la corriente inicial del inductor para encontrar una solución particular y esto es, como se indicó anteriormente, la solución de estado estable de CC para el primer circuito.

$$ i_L (0) = 10A $$

Por lo tanto, para cualquier momento \ $ t > 0 \ $ , la corriente del inductor es inferior a 10A:

$$ i_L (t > 0) = 10A e ^ {- \ frac {tR_2} {L}} < 10A $$

    
respondido por el Alfred Centauri

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