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circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 17 ott 2013, 16:23
da andres90
Buonasera a tutti. Dunque, ho un circuito di questo tipo:



ove la e(t) = 10 u(t) - 10 u(t-2). L'obiettivo è trovare l'espressione della i3(t).
Io l'ho risolto considerando separatamente i due segnali, e quindi distinguendo:

t>0 : e(t) = 10 u(t)
t>2 :e(t) = -10 u(t-2)

e poi ho sommato i contributi ottenuti da ciascun caso. Se considero separatamente le due espressioni della i3(t) a cui pervengo da ciascuno dei due casi, mi ritrovo: però, quando vado a sommarli, io sarei portato a scrivere col segno + , invece nel risultato c'è il segno meno:

i3(t)= \frac{5}{4}*(1+e^{-t})-\frac{5}{4}*(1+e^{-(t-2)})\].

Da dove deriva il segno meno?

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 17 ott 2013, 18:21
da IsidoroKZ
Le sommi con il segno piu`, ma il secondo termine e` negativo perche' "eredita" il segno dalla tensione applicata che e` negativa.

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 17 ott 2013, 18:37
da andres90
grazie! :ok:
altra domandina: se in un problema mi viene detto che l'interruttore viene aperto in t = 0 e chiuso in t = 0.4, ho considerato separatamente le due situazioni anche qui: una per 0 < t < 0,4 e l'altra per t > 0.4 scrivendo le equazioni differenziali di ciascuna ed arrivando alle espressioni analitiche della grandezza richiesta (nel caso specifico, la vc(t) ai capi di un condensatore).
L'unico dubbio che ho è: nel caso t > 0.4, ho che

vc(t) = k *\[e^{-5t}\]

e quando devo valutare le condizioni iniziali per trovare k, vedo che non viene sostituito t = 0.4 bensì t = 0. In altre parole, nonostante adesso stia a 0.4 sec, devo comunque porre t = 0 perché ora il nuovo "inizio" è a 0.4 sec?

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 17 ott 2013, 18:52
da IsidoroKZ
E` piu` facile spostare l'inizio del tempo al momento in cui si richiude l'interruttore, prendendo solo le condizioni finale della precedente condizione che diventano le condizioni iniziali della nuova configurazione.

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 17 ott 2013, 21:53
da andres90
IsidoroKZ ha scritto:E` piu` facile spostare l'inizio del tempo al momento in cui si richiude l'interruttore, prendendo solo le condizioni finale della precedente condizione che diventano le condizioni iniziali della nuova configurazione.


Però, così facendo, non mi trovo con i conti. Posto il circuito per capirci:



0 \leqslant t\leqslant 0.4 : facendo tutti i conti, arrivo a: vc(t) = 4\[e^{-2t}\]. Perciò, se io sostituisco a t = 0.4, non ottengo 5.5 che dovrebbe essere la vc(0.4-) = vc(0.4+), ma ottengo 1.79.
Aggiungo che anche in questo caso, nonostante ci sia una tensione di 10 V, la risposta relativa al caso t>0.4 è preceduta da un segno negativo. Come mai?

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 17 ott 2013, 22:43
da andres90
NB: Sull'ultimo punto che ho chiesto (a proposito del segno meno), mi ritrovo! Illuminatemi sul resto :D

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 19 ott 2013, 10:27
da andres90
In attesa di delucidazioni sul mio precedente post, vi sottopongo quest'altro circuito su cui non mi ritrovo con l'equazione differenziale che lo modella:



Ho scritto le relazioni di lato di ciascun bipolo, e poi metto a sistema le LK:

\[iL(t) = iR(t)\]
\[iR(t) = -iC(t)/7\]
vL(t)+vR(t)+vC(t) = 16

Tuttavia, arrivo ad un'equazione con dei segni meno di troppo: in particolare, ottengo

\[- \frac{L}{7}  vC''(t) - \frac{RC}{7} vC'(t) + vC(t) = 16\]

Dove sbaglio?

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 19 ott 2013, 10:31
da DirtyDeeds
andres90 ha scritto:L'unico dubbio che ho è: nel caso t > 0.4, ho che

vc(t) = k *\[e^{-5t}\]


Devi fare una traslazione dell'asse dei tempi:

vc(t) = k\text{e}^{-5\,\text{s}^{-1}(t-0{,}4\,\text{s})}

1) Non usare l'asterisco per la moltiplicazione. Non si deve usare nessun segno tra due simboli: ab significa a moltiplicato b.
2) Il simbolo di secondo non è sec ma s.

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 19 ott 2013, 14:07
da RenzoDF
andres90 ha scritto: ... Tuttavia, arrivo ad un'equazione con dei segni meno di troppo ... Dove sbaglio?

I segni di troppo non li vedo, se non quello del GIT :-) (penso tu sia il solo a livello mondiale ad indicare il negativo dei generatori); sbagli nel non controllare l'incoerenza dimensionale dei termini dell'equazione differenziale. ;-)

... e, come al solito, nel non postare il testo originale del problema.

BTW quel 16 da dove arriva?

Re: circuito dinamico del primo ordine

MessaggioInviato: 19 ott 2013, 14:17
da andres90
RenzoDF ha scritto:I segni di troppo non li vedo, se non quello del GIT :-) (penso tu sia il solo a livello mondiale ad indicare il negativo dei generatori)


andavo un po' di fretta, ed ho fatto solo il segno meno.

RenzoDF ha scritto:... e, come al solito, nel non postare il testo originale del problema.

BTW quel 16 da dove arriva?


il problema chiede di determinare la v_C(t), per t>0.
Posto nuovamente lo schema, perché in quello c'era un errore:



Per t>0, il gradino u(t) = 1 e quindi la tensione del generatore è di 16V, avevo saltato il 6 nello schema, pardon. Ci sono errori di calcolo, dunque? Eppure li ho rivisti parecchie volte ||O