Análisis de DC en estado estacionario: inductores y fuentes de voltaje

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Considere el siguiente circuito. Estoy uniendo las definiciones básicas de capacitores e inductores, y cómo funcionan cuando se conectan a una fuente de CC.

Primeroquenada,tenemoslasecuacionesparalacorrienteatravésdeuncondensadoryelvoltajeatravésdeuninductor.

  • \$i_c(t)=C\frac{dv_c(t)}{dt},\quadv_l(t)=L\frac{di_l(t)}{dt}\$

Analizandoesto,podemosver,claramente,quesinuestroinductorynuestrocapacitorestán"vacíos" en \ $ t = 0 \ $, ese capacitor actúa como un cortocircuito, ya que no hay la corriente pasa a través de él a menos que haya un cambio en el voltaje a través del capacitor.

Sin embargo, estoy teniendo dificultades para ver cómo el inductor actúa como un cortocircuito. Debido a que tenemos la fuente de voltaje de CC \ $ 10V \ $, todo lo que sabemos es que nuestro voltaje es constante. Lo que me pregunto es cómo podemos hacer la declaración de que nuestro inductor actúa como un cortocircuito.

También, ¿por qué llamamos a las fuentes de voltaje directo "fuente de voltaje de CC"? ¿No suena un poco extraño decir "fuente de voltaje de corriente continua"?

    
pregunta B. Lee

2 respuestas

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Para el condensador ic (t) = C * dvc (t) / dt, cuando el interruptor está cerrado, existe una diferencia de voltaje entre los terminales + ve y -ve. Por lo tanto, habrá un flujo de corriente hasta que se cargue la tapa. Dado que la batería es una fuente de voltaje constante, la tapa se cargará a 10 V y después de eso no habrá ningún flujo de corriente continua a través de ella y actuará como circuito abierto para la corriente continua.

En el caso del inductor, vl (t) = L * dil (t) / dt, vl (t) es el voltaje a través del inductor, por lo tanto, cuando el circuito está cerrado, hay un gran di / dt en estado transisente y el inductor actuar como resistencia enorme. Pero a medida que la corriente se vuelve constante en estado estable, di / dt = 0, V (l) = 0, lo que significa que la tensión en el inductor es cero, por lo tanto, corta.

El motivo de llamar a la fuente como fuente de tensión es que proporciona una tensión constante para diferentes cargas que pueden generar una corriente diferente.

    
respondido por el Prabhat
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Creo que quizás estás confundiendo el análisis de estado estable y el análisis transitorio. El análisis de estado estable no se ocupa de lo que sucede en el momento en que se cierra el interruptor. Se supone que el interruptor siempre se ha cerrado y que el sistema se ha asentado en un estado estático (o que oscila permanentemente).

Si cierra el interruptor y espera lo suficiente, la corriente y el voltaje dejarán de cambiar; no hay nada para mantenerlos cambiando, después de todo, es un sistema de CC.

Dado que dv / dt ahora es cero, la corriente a través del condensador es cero, pero todavía hay voltaje a través de él; Eso es un circuito abierto. Dado que di / dt ahora es cero, el voltaje a través del inductor es cero, pero todavía fluye corriente a través de él; eso es un cortocircuito.

    
respondido por el Stephen Collings

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