¿Qué es i (t) del circuito con ecuación diferencial?

0

Cuando t < 0 Los componentes en el circuito son J t = 4 A, R1 = R2 = 2 Ω, R3 = 4 Ω ja L = 10 H

En t = 0, el interruptor K se cerrará y tengo que averiguar qué i L (t) es cuando t = 4

Así que intenté averiguar i L (t) con ecuación diferencial.
Primero combiné R 1 y R 2 para obtener R 12 = 1Ω Luego, transformé la fuente de alimentación de corriente a voltaje E t = J t * R 12 = J * 1Ω = J
Luego combiné R 12 y R 3 para obtener R z = 5Ω
Ahora puedo crear la ecuación que es $$ E_t = L * \ frac {di (t)} {dt} + R_ti (t) $$ Después de agregar constante me pongo
$$ J_t = 10 * \ frac {di (t)} {dt} + 5i (t) $$ Primero encontré las raíces. $$ 10r ^ t + 5r = 0 - > r = - \ frac {1} {2} $$ Así que para la parte homogénea obtengo $$ y ^ h = C_1 * (- \ frac {1} {2}) ^ t $$ Y para la parte no homogénea $$ J_t = A $$ $$ \ frac {dJ_t} {dt} = 0, \ frac {d ^ 2J_t} {dt ^ 2} = 0 $$ Así que entiendo $$ 10 * 0 + 5 = A- > A = 5 $$ Para la ecuación completa obtengo $$ y (t) = C_1 * (- \ frac {1} {2}) ^ t + 5 $$ Para averiguar qué es C 1 yo uso t = 0 $$ y (0) = C_1 * (- \ frac {1} {2}) ^ 0 + 5 = 4 - > C_1 = -1 $$ Y ahora para t = 4 obtengo $$ y (4) = - 1 * (- \ frac {1} {2}) ^ 4 + 5 = 4.5 $$ Sé que esta respuesta no es correcta pero no sé qué salió mal
También disculpa si es un poco difícil de leer esto, soy nuevo en esto

    
pregunta J.Doe

1 respuesta

0

La forma correcta de formar una solución homogénea es (no lo que has dado en la cuarta ecuación): $$ {i_L} _h = C_1 * e ^ {(- \ frac {1} {2}) t} $$ (Su ecuación diferencial se escribe para \ $ i_L (t) \ $, es mejor no cambiarla a \ $ y \ $ midstream).

Para t > 0, sin saber \ $ J \ $, no puede resolver \ $ i_L (t) \ $. La única especificación de \ $ J \ $ dada es que es 4. Por lo tanto, una suposición forzada es que \ $ J = 4 \ $ para siempre si quiere una solución de lo que se da.

Con \ $ J \ $ siendo constante, por inspección, $$ i_L (t) = \ frac {J_t} {5} $$ es una solución particular a la ecuación diferencial. Puedes conectarlo en tu segunda ecuación para confirmar.

Ahora la solución completa se convierte en: $$ i_L (t) = C_1 * e ^ {(- \ frac {1} {2}) t} + \ frac {J_t} {5} $$

Ahora necesita la condición inicial de \ $ i_L (0) \ $ para resolver la constante \ $ C_1 \ $. Dado que \ $ J \ $ es constante y asumiendo un estado estable en t = 0, \ $ L \ $ se comporta como un cortocircuito en t = 0. Por lo tanto, los únicos elementos que quedan en el esquema para determinar la condición inicial son \ $ J, \ R_2, \ R_3 \ $, un simple divisor actual.

    
respondido por el rioraxe

Lea otras preguntas en las etiquetas