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Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 0:10
da abj79
Salve a tutti di nuovo,
ho un esercizio da sottoporvi sulle reti elettriche nel dominio del tempo. Ho provato a risolverlo, mi dite se il procedimento è corretto? Grazie. Ecco di che si tratta:


Attraverso le relazioni di Kirchhoff ottengo l'equazione di equilibrio che risolve il sistema:
\[\left\{\begin{matrix}i_{1}=i_{2}+i_{3} \\ v=R_{1}i_{1}+L\frac{\partial i_{3} }{\partial t} \\ 0=R_{2}i_{2}-L\frac{\partial i_{3} }{\partial t} \end{matrix}\right. \\\\\\\rightarrow v=R_{1}i_{3}+\frac{\partial i_{3}}{\partial t}(\frac{R_{1}L}{R^{_{2}}}) \ \ \(1) \\\]
che ha per soluzione:
i_{3}=i_{3}^{0}+i_{3}^{p}
con:
\[i_{3}^{0}=Ke^{-t\frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}L+R_{2}L}}=Ke^{-130.8t}
soluzione dell'equazione omog. associata.
Invece è l'integrale particolare:

i_{3}^{p}=I_{M}\sin (314t-\varphi )
che, sostituito in 1) dopo opportuni passaggi fornisce:
i_{3}^{p}=3.84\sin (314t-1.17)
Quindi la soluzione generale è:
i_{3}=Ke^{-130.8t}+3.84\sin (314t-1.17)
Calcolo K:
considero il circuito per t<0 e, scelta una i(t) con lo stesso verso di i1(t), analogamente a prima ho:
v=R_{1}i+L\frac{\partial i}{\partial t}
i^{0}=Ce^{-t\frac{L}{R_{1}}}
i^{p}=I_{M2}\sin (314t-\varphi_{2})
che sostituita come prima, dopo opportuni passaggi, si ottiene l'integrale particolare:
i^{p}=7.05\sin(314t-0.78)
La soluzione generale del circuito per t<0 si scrive, quindi:
i(t)=Ce^{-0.0032t}+7.05\sin (314t-0.78)
Calcolo C:
nelle condizioni iniziali la corrente è nulla:
i=0=C+7.05\sin (-0.78)
da cui si ottiene: C=4.95
e, in conclusione, la i(t) che è:
i(t)=4.95\sin (314t-0.78)

Confrontando le correnti i e i3 per t=0:
[ i_{3}=i ] _{t=0}
e cioè:
[ 4.95 e^{-0.0032t} + 7.05 sin (314t-0.78)=Ke^{-130.8t}+3.84\sin (314t-1.17) ] _{t=0}
e si ottiene K=3.21 e quindi l'espressione di i3:
i_{3}=3.21e^{-130.8t}+3.84\sin (314t-1.17)

Che ne dite?
Grazie, al solito.......

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 7:42
da g.schgor
Ho provato a simularlo e a me non torna così l'andamento di i3.
Sembra OK per la parte statica mentre è diverso il K.
Per t=0 la i3 ha il valore dovuto allo sfasamento di R1L
e deve raccordarsi a quello.

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 8:22
da carloc
Infatti :-)

..secondo me c'è un po' di confusione con i tempi del prima, per dire chiamiamolo \tilde{t}

e del dopo, chiamiamolo ad esempio \hat{t} ;-)

Se cerchi il regime della rete prima di chiudere T hai che \tilde{t}\rightarrow\infty e quindi il contributo di C va a zero e siamo in regime sinusoidale permanente.

Dopo la chiusura di T si ricomincia con \hat{t}=0 e qui devi "raccordare" la variabile di stato :-)

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 9:05
da abj79
Quindi Foto Utentecarloc per raccordare i a i3 calcolare C è superfluo e la relazione con cui si eguagliano le correnti nell'istante di chiusura di T in cui la i cede il posto all'istaurarsi della i3 è:
\ [i]_{\widetilde{t}\rightarrow \infty}=[i_{3}]_{\widehat{t}\rightarrow \ 0}
e cioè:
...
su sin(314t-0.78) che ci metto per t infinito?

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 9:13
da abj79
g.schgor ha scritto:Ho provato a simularlo e a me non torna così l'andamento di i3.
Sembra OK per la parte statica mentre è diverso il K.
Per t=0 la i3 ha il valore dovuto allo sfasamento di R1L
e deve raccordarsi a quello.

il valore dovuto allo sfasamento R1L è:

7.05sin(-0.78) ?

e quindi, per t=0:

i_{3}=K+3.84sin(-1.17)=7.05sin(-0.78)

da cui posso ricavare finalmente la K giusta?

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 9:36
da abj79
g.schgor ha scritto:Ho provato a simularlo e a me non torna così l'andamento di i3.
Sembra OK per la parte statica mentre è diverso il K.
Per t=0 la i3 ha il valore dovuto allo sfasamento di R1L
e deve raccordarsi a quello.



Quale programma posso usare per simulare circuiti? Non riesco a trovarne uno semplice per i sistemi a 64bit.

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 9:57
da gotthard
abj79 ha scritto:Quale programma posso usare per simulare circuiti? Non riesco a trovarne uno semplice per i sistemi a 64bit.

A me piace molto (e ti consiglio) LTspice della Linear Technology! ;-)

E comunque, puoi sempre dar un' occhiata qui :ok:

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 10:00
da abj79
gotthard ha scritto:Ti consiglio LTspice della Linear Technology! ;-) Mi piace molto!

è proprio quello che ho appena scaricato.
Per impostare un generatore come nel mio caso, quali vaalori devo inserire su Independent voltage source - v1?


però meglio se torniamo all'esercizio....

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 10:20
da g.schgor
In questo articolo è descritta la simulazione con MicroCap.
Eccone l'applicazione nel caso considerato.
Forum43.GIF
Forum43.GIF (3.93 KiB) Osservato 5552 volte

ed ecco il risultato
Forum43g.GIF
Forum43g.GIF (8.47 KiB) Osservato 5552 volte

Traccia blu = tensione V1
Traccia rossa = corrente in L1 (i3)
Traccia verde= chiusura contatto

Re: Esercizio di rete elettrica nel dominio del tempo

MessaggioInviato: 23 ott 2014, 10:25
da abj79
Ok grazie per i programmi.
Tornando alla K?