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problema trasnitorio

  

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mi riuscireste ad aiutare con questo probelma? non capisco come calcolare VC(0^-) e VC(infinito)

 

 

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4 Risposte



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Per  t< 0 

 

l'interruttore T è aperto da molto tempo. A regime stazionario in corrente continua, il condensatore si comporta come un circuito aperto. 

Il circuito per t< 0
è composto dal generatore di corrente da 2 A  in serie con   R1 ed R3;

 
 Le resistenze R2 ed R4 e il condensatore C, sono nel ramo aperto e non sono attraversate da corrente. 

 

 
 Calcolo della tensione iniziale 
La corrente che scorre nel circuito è

I = 2 A;

La tensione ai capi del condensatore,

VC (per t< 0)  è pari alla tensione ai morsetti a cui è collegato il ramo aperto. Questa tensione è data dalla caduta di tensione su  R2
 
Vo =I * R2 = 2  * 80 = 160 V

La condizione iniziale per la tensione ai capi del condensatore è:

 
V0 = 160 V;
La tensione finale

VC(t→∞)=V∞ 

è la tensione ai capi del ramo che contiene il condensatore. Questo ramo è in parallelo alla resistenza R2.

Poiché l'interruttore è chiuso, il nodo in alto è connesso al nodo inferiore. La tensione

V∞  è la tensione tra il nodo superiore e il nodo inferiore.

La corrente che scorre attraverso  R2  è zero perché tutto il ramo in parallelo (quello con il condensatore) è un circuito aperto a regime. Pertanto, la caduta di tensione su  R2   è nulla, e la tensione tra il nodo in alto e il nodo inferiore è zero.

 
 
V∞   = 0 Volt.
 
La costante di tempo:
Req = R4 + R2 = 130 Ω
 
𝜏 =Req * C = 130 * 20 * 10^-9 = 2,6 * 10^-6 s;
 
Scarica del condensatore:
 
Vc(t) = Vo * e ^(- t/𝜏);
 
Vc(t)= 160 * e^[- t/(2,6 * 10^-6)];
 
ic = C * dVc / dt;
 
i(c) = C * 160 * (- 1/𝜏) * e^- (t/𝜏)
 
 
Scarica del condensatore
 
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@mg ....a condensatore completamente carico, la tensione ai suoi capi vale 80*2 = 160 V

@remanzini_rinaldo  grazie. Sono nella nebbia in tutti i sensi. Ciao.



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a condensatore completamente carico, la tensione ai suoi capi Vco vale : 

Vco = R2*I = 80*2 = 160 V

 

la tensione V = f(t) ai capi del condensatore in free wheeling vale : 

Vc (t) = Vco*e^(-t*10^6/1,3*2) = 160*2,7182818^-(3,846*10^5*t)

 

la corrente Ic = f(t) nel condensatore in free wheeling vale :

Ic (t) = Vc (t)/130 = 160*2,7182818^-(2,959*10^3*t)

 

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@remanzini_rinaldo ho sbagliato... grazie della correzione.



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Se non c'é caduta di tensione su R4

perché in serie ad un aperto per t < 0

allora vC(0-) = R2 I = 160 V

e tale sarà anche vC(0+)

Quando l'interruttore si chiude

R4 ic + vC = 0

R4 C dvC/dt + vC = 0

vC(t) = vC(0+) e^(-t/(R4 C)) * 1(t) =

= 160 e^(-t/(50*20*10^(-9))) =

= 160 e^(-10^6 t) *1(t)

e lim_t->+oo vC(t) = 0

 

iC(t) = C dvC/dt = 20*10^(-9) * (-10^6) e^(-10^6 t) * 1(t) = 

 

= - 20 mA * e^(10^6 T) 1(t)

 

@eidosm 👍👌👍



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transitorio

ic(0-) = 0 A ---> vc(0-) = vab(0-) = r2*i = 80*2 = 160 V che coincide per continuità con E = vc(0) = vc(0-) = vc(0+) e sale secondo tau1 = (r2+r4)C =130*20*10^-9 = 2.6 micros

per t = 0 s , T si chiude e il C si scarica ... e la ic , oltre che discontinua in t =0 , è negativa nel senso che va in verso opposto a quello indicato.

ic(0+) = - E/r4 = - vc(0)/r4 = -160/50 = -  3.2 A

vc(t) = E*e^(-t/tau) = vc(0+)e^(-t/tau) = vc(0-)e^(-t/tau)

... sempre per t > 0 

con tau = r4*C = 50*20*10^-9 = 1 micros

vc(t) = 160*e^(-10^6*t/1)) ---> vc(oo) = 0 V

e ic(t) = ic(0+)*e^(-10^6*t/1) = - 3.2*e^(-10^6*t/1) ---> ic(oo) = 0 A

 

transitorioRC eqdifferenziale



Risposta
SOS Matematica

4.6
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