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Semplice circuito RC

MessaggioInviato: 29 mar 2012, 10:44
da pippob
Ciao a tutti, oggi mi sono imbattuto in un semplice circuito RC, come mi avete insegnato, cioè con la formula per i circuiti RC, sembra uscire giusto, ho testato con altri metodi, ma non mi esce...anche perché suppongo che il prof lo preferisca per vedere se abbiamo capito la risoluzione pratica...vi spiego:

Il circuito in questione è questo

Circuito1.png
Circuito1.png (3.09 KiB) Osservato 4620 volte


DATI:
R_{1} = R_{2} = 1 \Omega
V_{g} = 20V
C_{1} = 0.01 F
C_{2} = 0.04 F
Condensatori scarichi

Ho utilizzato tre metodi:
Metodo 1: risoluzione nodale (fallito)
Metodo 2: raccoglimento e somma ad un unico resistore per rilevare la I(s) (semifallito)
Metodo 3: formula per i circuiti RC (Ok)

METODO 1:

nodo.png
nodo.png (4.14 KiB) Osservato 4620 volte


1) trasformo in lalace;

2) creo le equazioni ai nodi:

Nodo 1: I_{v} = I_{1}
Nodo 2: I_{1} = I_{2} + I_{C1} + I_{C2}

R_{1}: I1 = G1( E1 - E2 )
R_{2}: I2 = G_{2}\cdot  E_{2}
C_{1}: I_{c1} = \frac{sE_{2}}{100}
C_{2}: I_{c2} = \frac{sE_{2}}{25}
V: E_{1} = 20

Con questa equazione giungo a:

E_{2} = \frac{80}{s+40}

Apparentemente sbagliata

Metodo 2:

Circuito1.png
Circuito1.png (3.09 KiB) Osservato 4620 volte


1) trasformo in laplace;

2) sommo gli elemente in parallelo:

Z = \frac{1}{1 \cdot  \frac{s}{100} \cdot  \frac{s}{25}} = \frac{20}{s+20}

Ottenedo un circuito come questo:

raccoglimento.png
raccoglimento.png (2.02 KiB) Osservato 4620 volte


3) Adesso ricavo la I_{s}:

V_{g}(s) = (R_{1}+Z)\cdot I(s)
\frac{20}{s} = (1 + \frac{20}{s+20})\cdot I(s)
I(s) = \frac{\frac{20}{s}}{\frac{s+20+20}{s+20}} = \frac{20(s+20)}{s(s+40)}

4) Adesso posso calcolare la tensione su Z:

V_{C}(s) = Z I(s)
V_{C}(s) = Z \cdot  I(s)
V_{C}(s) = \frac{20}{s+20} \cdot \frac{20(s+20)}{s(s+40)}
V_{C}(s) = \frac{400}{s(s+40)}
V_{C}(s) = \frac{10}{s} - \frac{10}{s+40}
V_{C}(t) = 10 - 10e^{-40t}

Sembra semicorretto;

Metodo 3(Lele):

x\left(t\right)=\left(x\left(0\right)-x\left(\infty\right)\right)\text{e}^{-\frac{t}{\tau}}+x\left(\infty\right)

mi esce

V_c{t} = 20(1-e^{-40t})

Scusate se il post è lunghissimo..spero possiate aiutarmi. Grazie

Re: Semplice circuito RC

MessaggioInviato: 29 mar 2012, 13:14
da pippob
Sorry, con il metodo ai nodi E_{2} diventa:

E_{2} = \frac{400}{s(s+40)}

In questo modo mi esce anche nel metodo nodale:

V_{C}(t) = 10 - 10e^{-40t}

Ora quindi mi viene da pensare che ho sbagliato qualcosa nel metodo spiegatomi da Lele

Re: Semplice circuito RC

MessaggioInviato: 29 mar 2012, 13:43
da Lele_u_biddrazzu
pippob ha scritto:...Ora quindi mi viene da pensare che ho sbagliato qualcosa nel metodo spiegatomi da Lele



Direi che hai sbagliato qualcosa :D

Ecco i dati corretti...

- v_2 (0) = 0 \; \text{V};

- v_2(\infty) = \frac{R_2}{R_1+R_2} \, V_g;

- \tau = \frac{R_1 R_2}{R_1+R_2} \, (C_1+C_2).

Re: Semplice circuito RC

MessaggioInviato: 29 mar 2012, 13:50
da pippob
Aaaaaah....quindi per calcolare v_2(\infty) la formula sarebbe:

v_2(\infty) = R_{eq} V_g ??? LOL

Re: Semplice circuito RC

MessaggioInviato: 29 mar 2012, 13:53
da Lele_u_biddrazzu
No, la formula da te scritta è dimensionalmente errata... :!: :?

Re: Semplice circuito RC

MessaggioInviato: 29 mar 2012, 14:40
da angelsanct
No, per calcolare quella tensione bisogna calcolare la tensione ad un tempo "al limite" infinito rispetto all'istante 0. IN questo caso basta ricordare che per una forzante continua le capacità diventano circuiti aperti, mentre le induttanze circuiti chiusi. Hai quindi un partitore di tensione, come ti ha fatto notare Foto UtenteLele_u_biddrazzu.

Re: Semplice circuito RC

MessaggioInviato: 29 mar 2012, 14:56
da pippob
Tutto chiaro adesso :ok:
inizialmente avevo capito (male) che ci fosse una qualche formuletta particolare per trovare v_2(\infty), invece occorre semplicemente trovare la tensione in R2 in questo caso.

PS mi becco sempre voti negativi...uno positivo per i procedimenti esatti? :D