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Equazione differenziale nell'incognita tensione

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Equazione differenziale nell'incognita tensione

Messaggioda Foto Utentecamaleonte » 3 dic 2012, 1:15

Devo risolvere l'esercizio in allegato.
La traccia: "Ricavare l'equazione differenziale nell'incognita v_L (t)"
Nell'incognita i_l (t) so farlo.

schermata8.png
schermata8.png (5.79 KiB) Osservato 5586 volte


J=i_1+i_L

i_L =i_2= \frac {v_2}  {R_2}

R_1 i_1 = L \frac { di_L} { dt }+v_2

quindi ottengo:
J=\frac { L \frac { di_L}{ dt } + R_2 i_L}{R_1} + i_L \quad\rightarrow \quad J=\frac { L \frac { di_L}{ dt } + R_2 i_L +  i_LR_1}{R_1}  }
JR_1= { L \frac { di_L}{ dt } + R_2 i_L +  i_LR_1}  } \quad\rightarrow \quad \frac {JR_1}{L}= { \frac{ di_L}{ dt } + \frac {R_2 i_L +  i_LR_1} { L}

la soluzione e'
\frac {JR_1}{L}= { \frac{ di_L}{ dt } + \frac {R_2+  R_1} { L} i_L


Questa è la soluzione nell'incognita corrente, per ottenere la soluzione nell'incognita tensione ?
( senza usare i_L da me ottenuta )
Ultima modifica di Foto UtenteRenzoDF il 3 dic 2012, 9:51, modificato 1 volta in totale.
Motivazione: Usare il pulsante "Inserisci in linea con il testo", grazie.
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[2] Re: Equazione differenziale nell'incognita tensione

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 3 dic 2012, 9:41

Semplificata la rete vista dai morsetti dell'induttore, via Helmholtz-Thevenin, da semplice ispezione della stessa



basta usare una KVL per scrivere

J{{R}_{1}}-({{R}_{1}}+{{R}_{2}}){{i}_{L}}-{{v}_{L}}=0

e derivando

({{R}_{1}}+{{R}_{2}})\frac{\text{d}{{i}_{L}}}{\text{d}t}+\frac{\text{d}{{v}_{L}}}{\text{d}t}=0

\frac{\text{d}{{v}_{L}}}{\text{d}t}+\frac{({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}{L}{{v}_{L}}=0

anche se non capisco perché andare a scomodare un'equazione differenziale per risolvere quella rete.
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[3] Re: Equazione differenziale nell'incognita tensione

Messaggioda Foto Utentecamaleonte » 3 dic 2012, 16:01

Grazie 1000 RenzoDF, ho usato anche io questa ottima semplificazione per risolverla.
Solo che pensavo si facesse in qualche altro modo dato che nell'esercizo è stata mostrata solo la soluzione.

Tu hai fatto la derivata delle 2 tensioni, ma il generatore ?

La soluzione data dalla traccia è:
\frac {dv_L}{dt} + \frac{( R_1+R_2)}{L}v_L= \frac {R_1R_2}{L}J


L'esercizo è di introduzione al transitorio, per questo rompe con le eq differenziali.
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[4] Re: Equazione differenziale nell'incognita tensione

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 3 dic 2012, 17:13

camaleonte ha scritto:... ho usato anche io questa ottima semplificazione per risolverla.

Come al solito ho perso tempo per nulla, scusami delle solite ovvietà postate.

camaleonte ha scritto:... Tu hai fatto la derivata delle 2 tensioni, ma il generatore ?

Derivando una costante si ottiene zero, almeno credo.

camaleonte ha scritto:La soluzione data dalla traccia è:
\frac {dv_L}{dt} + \frac{( R_1+R_2)}{L}v_L= \frac {R_1R_2}{L}J

Davvero interessante; secondo quella soluzione, per l'equazione differenziale esiste quindi una soluzione a regime per vL(t)=costante (e quindi con derivata nulla) tale che

\frac{({{R}_{1}}+{{R}_{2}})}{L}{{v}_{L}}=\frac{{{R}_{1}}{{R}_{2}}}{L}J

e quindi

{{v}_{L}}(t)=\frac{{{R}_{1}}{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}J=({{R}_{1}}||{{R}_{2}})J

io avrei scommesso che l'unica soluzione a regime per vL(t)=cost fosse vL(t)=0, ma sicuramente sbaglio.

E' proprio giunto il momento che mi dedichi esclusivamente al surf.
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[5] Re: Equazione differenziale nell'incognita tensione

Messaggioda Foto Utentecamaleonte » 3 dic 2012, 17:24

RenzoDF ha scritto:
camaleonte ha scritto:... ho usato anche io questa ottima semplificazione per risolverla.

Come al solito ho perso tempo per nulla, scusami delle solite ovvietà postate.


NO, hai dato conferma della mia idea, non sapevo se applicarla o meno.
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