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Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 6 set 2016, 15:33
da tidusquall17
Buonasera, sto svolgendo un esercizio che riguarda transitori del secondo ordine.
Ora il circuito è composto anche da un generatore sinusoidale e da un generatore di tensione
e(t)=20 u(t) V
Il problema mi dice che la rete è inizialmente a regime e devo trovare la corrente sul induttore per t=0.1 s
Non mi da condizioni iniziali, ora il mio dubbio appunto su di esse è fondato. Come le faccio a trovare queste condizioni iniziali? Le dovrei trovare per t=-0, ma il mio modo di ragionare è che in quel istante il circuito è a regime e quindi l' induttore si comporta come un cc e condensatore come ca.
Ma non ne sono sicuro. Ho pensato anche che per trovarle dovrei risolvere il circuito in regime sinusoidale, lasciando così come stanno induttore e condensatore, ma spegnendo solo il generatore di tensione che dovrebbe essere spento per t<0..
Quale dei due modi è corretto?
Poi una volta arrivato al equazione differenziale, la soluzione particolare la devo trovare a regime e qui considero l induttore come cc e il condensatore come ca?
Grazie

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 6 set 2016, 16:01
da g.schgor
Dovresti riportare lo schema del circuito
con i relativi valori.
Per valutare le condizioni per t=0 devi
calcolare la fase delle correnti generate
dall'alimentazione sinusoidale.

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 6 set 2016, 16:28
da tidusquall17
Eh il fatto è che sto dal iPad e non so come rappresentare il circuito da mettere..
Quindi quando vado a trovare la soluzione particolare del equazione devo considerare i condensatori come ca induttori cc?

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 6 set 2016, 16:59
da g.schgor
Devi considerari i "valori istantanei"
delle grandezze in gioco, in particolare
vC(t) per i condensatori e iL(t) per gli induttori.

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 6 set 2016, 20:07
da tidusquall17
Per le condizioni iniziali vado a studiare il circuito con il solo generatore sinusoidale quindi?

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 6 set 2016, 20:54
da g.schgor
Sì, ma lasciando un tempo necessario perché il circuito vada "a regime"
(cioè alla fine del transitorio che segue l'applicazione dell'alimentazione c.a.)

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 8 set 2016, 22:07
da tidusquall17
Ciao, ho scaricato fidocad e ho creato in circuito di cui parlavo. Sto ancora capendo bene come si usa, perciò non è perfetto. I dati sono:


j(t)= sqrt2 * I *cos (w 5 t) A;

I= 4 mA;
R= 10 ohm;
L = 100 micro H;
C= 1 micro F;
w= 50 k rad/s
e(t)= 20 u(t) V

Traccia: Con riferimento alla rete in figura, inizialmente a regime, si determini l’energia immagazzinata dall’induttore per t=0.1 s. Si operi nel dominio t.

Immagine

Il procedimento che ho fatto è il seguente:
Sono andato a trovare le condizioni iniziali per t<0, sapendo che il sistema è a regime.
Quindi l'induttore si comporta come un C.C e il condensatore come un C.A:
Il generatore di tensione inoltre in questo instante di tempo è spento perché è in funzione di u(t) che vale zero per t<0;
Ho quindi un circuito in regime sinusoidale, che svolgo con il metodo dei fasori. ottengo che:Il(0-)= -0.004 A
e che Vc(0-)= -4*10^(-4)

Vado ad analizzare ora il circuito per t>0;
Mi riconduco all'equazione differenziale del secondo ordine:
CL d(Il^2)/dt + R/L d(Il)/dt +Il/(CL) = -j/(CL)
Per svolgerla devo andare a trovare prima una soluzione dell'omogenea associata.
Mi vengono due soluzioni complesse:
Z1= -5 10^(-6) + 8.6 10^(-6)i
Z2=- 5 10 ^(-6) - 8.6 10 ^(-6)i

che posso scrivere come:
Il(t)= K1 cos (reale Z t)+ K2 sen( reale Z t)

Devo determinare ora l'integrale particolare, che mi è dato dalla soluzione del sistema quando la rete è a regime. volgo quindi il circuito a regime, con le considerazioni fatte all'inizio ( il generatore di tensione ora è acceso) e ottengo che Il= I  A

La soluzione finale sarà data dalla somma delle due soluzioni. Per trovare le costanti K1 e K2 devo applicare le condizioni iniziali su Il e sulla sua derivata.
Fino a qui va bene ? Almeno nel ragionamento vorrei sapere..

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 9 set 2016, 8:09
da g.schgor
Suggerirei di semplificare la soluzione considerando separatamente
gli effetti di j ed e, cioè calcolando la situazione
a regime in c.a. e con gli stati iniziali (t=0) di L e C applicare il gradino.

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 9 set 2016, 9:06
da g.schgor
Ho provato a simulare il circuito e ho trovato
una sproporzione fra gli effetti di j ed e
(in pratica, applicando e(t) diventano trascurabili
gli effetti di j). Sei sicuro dei dati?

Re: Chiarimento esercizio transitorio del secondo ordine

MessaggioInviato: 9 set 2016, 9:32
da tidusquall17
Ciao, i dati sono corretti. Questo è un circuito che ha fatto il professore e spesso escono situazioni un po' strane.
comunque in sostanza ho fatto bene ?