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Risoluzione esercizio transitori con laplace

Circuiti, campi elettromagnetici e teoria delle linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

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[1] Risoluzione esercizio transitori con laplace

Messaggioda Foto Utentedaymos » 28 giu 2013, 14:20



R1= 25 ohm
R2= 25 ohm
R3=75 ohm
R4=20 ohm
L=25 mH
C=400 microF
A= 6A
E=300V
Il condensatore è carico alla tensione di 40 V. All'istante t=0 viene chiuso l'interruttore T.
a)calcolare l'andamento della corrente nell'induttore
b)Calcolare la potenza istantanea del generatore E
A transitorio estinto ilil commutatore D è portato in posizione b
c)Utilizzando le trasformate di Laplace, definire durata e tipologia del transitorio e calcolare l'andamento della corrente nell'induttore.

Per il punto a) utilizzo la formula I_L = I(t = \infty)+ [I(t= 0)-I(t= \infty)]e^{t \over \tau}

I_{t0}= la corrente nel ramo 4 con solo il GIC attaccato
I_{t0}= 4.73 A

I_{\infty} = la corrente nel ramo 4 con entrambi i generatori attaccati
Per calcolare questo valore applico Thevenin tagliando ai capi dell'induttore.
Poi applico sovrapposizione delgi effetti per cercare la tensione ai capi di R3.
I_{\infty}= 5.4 A

V_{th}= 405 V
R_{th}= 50 ohm

Il nuovo circuito è:



la costante di tempo vale L / Rth
\tau= {25 *10^-3 \over 50 }= 500 * 10^-6
I_L(t)= 5.4-0.7\cdot e^{-2000t}

Per il punto b) non ho idea di come si faccia. la potenza istantanea credo che sia il prodotto tra tensione e corrente attraverso il GIT in forma sinusoidale ma è un generatore i continua. Mi sta chiedendo il valore della potenza istantanea durante il transitorio? Se qualcuno sa come si procede?

Per il punto c)


L'equazione nel dominio del tempo è:

V_c=V_L+V_r=L \cdot i_L(t)+R\cdo ti_l(t)

Nel dominio di Laplace:



l'equazione diventa:

{1 \over sC}+L \cdot I_L= {V_c \over s} +s \cdot L \cdot I_L+R_4 \cdot I_L

I_L= {1-40 L C \over s \cdot (sL^2+ R_4 - L^2)}

I_L = {1 -40 C L \over s (sl^2+R_4 L - L^2)} = {K_1 \over s} - {K_2 \over s L^2 + R_4 L - L^2}

E giusto fino a qui? non ho risutati di questo esercizio.
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[2] Re: Risoluzione esercizio transitori con laplace

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 28 giu 2013, 18:19

Sul punto :

a) ok, anche per il valore asintotico di iL, ma non concordo sulla VTh che non sarebbe poi compatibile con detta corrente.

b) dalla {{i}_{L}}(t) che hai calcolato andrai a ricavarti la {{i}_{E}}(t) erogata dal generatore e quindi la potenza istantanea con un semplice prodotto {{p}_{E}}(t)=E{{i}_{E}}(t)

c) non concordo sia per l'equazione relativa alla funzione del tempo sia per quella ricavata nel dominio di Laplace, ... mi sa che ti sei confuso un po' sulle impedenze simboliche e sui versi; ti sei poi dimenticato della corrente {{i}_{L}}(\infty ), corrente che potremo rinominare come nuova {{i}_{L}}(0), se facciamo ripartire il tempo dal momento della chiusura del deviatore D.

BTW non usare i(t=\infty ) ma bensì i(\infty ) ... no asterischi ... per i prodotti numerici usa la X, per es. \tau =500\times {10}^{-6}\,\text{s}
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[3] Re: Risoluzione esercizio transitori con laplace

Messaggioda Foto Utentedaymos » 1 lug 2013, 12:12

Per il calcolo di V_th ho usato la sovrapposizione degli effetti. Mi viene 180 V solo con il GIT e 225 V solo con il GIC.

OK per il punto b)

Per il punto c) l'ho rifatto così:

{Vc \over s} + L i_L = I_L R_4+I_L s L +I_L {1 \over sC}

risolvendo poi con i fratti semplici.

Riguardo ai simboli, ok non uso piu l'asterisco. Pero il simbolo \times io l'ho sempre usato per indicare il prodotto esterno tra due vettori. Se uso il punto \cdot va bene per tutti?
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