Análisis nodal con Laplace de circuito simple

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UsandoelanálisisnodalconlatransformadadeLaplace,encuentre“v”para“t>0”

Condicionesinicialesfundadas:

i(0-)=i(0+)=0A

v(0-)=v(0+)=0V

i(infinito)=3A

v(infinito)=4*3A=12V

MianálisisnodalconlasecuacionesdetransformadadeLaplaceson:

v1:nododondelafuentedecorrientefluyehaciaelcircuito

ElLaplacede"v" está en la segunda fila, pero parece ser un error en mis ecuaciones. ¡La respuesta en el libro no es igual a la transformación inversa de la segunda fila! ¿Puede alguien ayudarme a escribir correctamente las ecuaciones?

    
pregunta MaxMil

2 respuestas

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Veo dos errores. # 1; un interruptor en serie NO detendrá una fuente de corriente. Debe usar un interruptor en paralelo con la fuente y abrirlo en t = 0 para habilitarlo. # 2; La transformada de Laplace de la fuente 3A aplicada repentinamente es 3 / S. Esto da como resultado Vc = 60 / [(s) (S + 5)] a partir de la cual Vc (t) = 12 (1-e ^ (- 5t)). Tenga en cuenta que el valor final de Vc es 12 voltios como se esperaba.

    
respondido por el K. Bourque
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Obtengo este conjunto de ecuaciones nodales:

$$ \ begin {align *} \ frac {V_1} {10 \: \ Omega} + \ frac {V_1} {4 \: \ Omega} & = \ frac {V_C} {10 \: \ Omega} + \ frac {V_L} {4 \: \ Omega} +3 \: \ textrm {A} \\\\\ frac {V_C} {10 \: \ Omega} +50 \: \ textrm {mF} \ cdot \ frac {\ textrm {d} \: V_C } {\ textrm {d} \: t} & = \ frac {V_1} {10 \: \ Omega} \\\\\ frac {V_L} {4 \: \ Omega} + \ frac {1} {2 \: \ textrm {H}} \ cdot \ int V_L ~ \ textrm {d} \: t & = \ frac {V_1} {4 \: \ Omega} \ end {align *} $$

Que resulta en esta matriz de Laplace:

$$ \ begin {array} {ccc} \ left [\ begin {array} {ccc} \ left (\ frac {1} {10} + \ frac {1} {4} \ right) & \ left (\ frac {-1} {10} \ right) & \ left (\ frac {-1 } {4} \ derecha) \\\\\ izquierda (\ frac {-1} {10} \ derecha) & \ izquierda (\ frac {1} {10} + \ frac {s} {20} \ derecha ) & \ left (0 \ right) \\\\\ left (\ frac {-1} {4} \ right) & \ left (0 \ right) & \ left (\ frac {1} {4 } + \ frac {1} {2 \: s} \ derecha) \ end {array} \ right] & \ left [\ begin {array} {ccc} V_1 \ left (s \ right) \\\\\\ V_C \ left (s \ right) \\\\\\ V_L \ left (s \ right) \ end {array} \ right] = & \ left [\ begin {array} {ccc} 3 \\\\\\ 0 \\\\\\ 0 \ end {array} \ derecha] \ end {array} $$

Que produce:

$$ \ begin {align *} V_1 \ left (s \ right) & = \ frac {30s + 60} {s + 5} \\\\ V_C \ left (s \ right) & = \ frac {60} {s + 5} \\ \\ V_L \ left (s \ right) & = \ frac {30 s} {s + 5} \ end {align *} $$

Obtengo los mismos resultados. Sin embargo, no me he molestado con las condiciones iniciales. ¿Está tomando en cuenta las condiciones iniciales?

    
respondido por el jonk

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