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Semplice circuito RL

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

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[1] Semplice circuito RL

Messaggioda Foto Utentetigerjack89 » 31 ago 2012, 17:12

Ciao a tutti.
Sono nuovo del forum e mi sto avvicinando all'elettrotecnica da pochissimo, quindi quindi spero di non dire troppe fesserie tutte insieme :)
Ho provato ad usare FidoCad per la prima volta, spero nel migliore dei modi. Non sono ancora riuscito ad imparare il LaTeK invece (OT: qualche guida??)

Praticamente il mio circuito è composto da un generatore ideale di corrente J, una resistenza R e un induttore L. Voglio quindi studiare la dinamica del circuito.


I dati del problema sono:
J = 1A; R = 10 ohm; L = 50 mH; I(L(t = 0)) = -1A , con I(L(t = 0)) intensità di corrente all'istante 0.

Il mio ragionamento è questo. La dinamica dipende dalla somma di evoluzione libera ed evoluzione forzata (giusto???).
Sappiamo che V(J) = V(R) = V(L), ovvero le tensioni dei bipoli sono identiche; inoltre J = I(R)+I(L), ovvero la somma delle correnti passante per resistenza e induttore è uguale a quella del generatore continuo di corrente.
Dalle equazioni caratteristiche dei bipoli, avremo che:
1) V(R) = I(R) * R.
2) V(L) = L * ( d I(L) / dt).

Dalle precedenti formule, andando a sostituire, avremo

I(R)*R = L * ( d I(L) / dt) --->
(J - I(L) ) * R = L * ( d I(L) / dt) --->
RJ = R* I(L) + L * ( d I(L) / dt)--->

( d I(L) / dt) + R/L * I(L) = RJ/L---> andando a sostituire con i dati avremo
( d I(L) / dt) + 1/5 * (I/L) = 1/5.

Che è un'equazione differenziale del primo ordine.
Calcolo prima la soluzione dell'equazione omogenea associata, che sarà
I(L(O)) = c * exp(-t/5) , dove I(L(O)) è la soluzione dell'omogenea

e quindi la soluzione particolare, che sarà
I(L(P)) = 1 , con I(L(P)) soluzione particolare.
La soluzione globale sarà quind I(L(t)) = c * exp (-t/5) + 1.

Per calcolare la costante arbitraria c della I(L(O)) impongo le condizioni iniziali con t = 0; per cui avrò che

I(L(t = 0)) = c * exp(0) + 1---> -1 = c+1----> c = -2.

La soluzione definitiva sarà

I(L(t)) = -2 * exp(-t/5) + 1

Sembra tutto liscio; peccato non si trovi con la soluzione datami dal libro :(
Idee sul perché e qualche consiglio da darmi??

Grazie mille in anticipo a chi vorrà leggere il mio (lungo) 3d :)
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[2] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto Utenteasdf » 31 ago 2012, 17:15

tigerjack89 ha scritto:Ho provato ad usare FidoCad per la prima volta, spero nel migliore dei modi. Non sono ancora riuscito ad imparare il LaTeK invece (OT: qualche guida??)


Ottimo per FidoCadJ :ok: , complimenti. Ti do 1 voto positivo di incoraggiamento per aver letto fin da subito ed appena iscritto la guida ed aver postato immediatamente con FidoCadJ :ok: .

Per LaTeX vedi questa guida :
http://www.electroyou.it/mrc/wiki/introduzione-all-uso-di-latex.
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[3] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 31 ago 2012, 17:17

tigerjack89 ha scritto:( d I(L) / dt) + R/L * I(L) = RJ/L---> andando a sostituire con i dati avremo
( d I(L) / dt) + 1/5 * (I/L) = 1/5.


... e i "milli" dove li hai lasciati ?

BTW nessuno ti ha mai raccontato che nel caso di una sola costante di tempo si può scrivere direttamente

i_{L}(t)=[i_{L}(0)-i_{L}(\infty )]e^{-\frac{t}{\tau }}+i_{L}(\infty )

senza risolvere nessuna equazione differenziale?
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[4] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto Utentetigerjack89 » 31 ago 2012, 17:30

asdf ha scritto:...cut...

grazie mille per tutto :D
davvero gentilissimo


RenzoDF ha scritto:... e i "milli" dove li hai lasciati ?

ooops :oops:
quindi praticamente sarà e^{-\frac{t}{\ 5000}


BTW nessuno ti ha mai raccontato che nel caso di una sola costante di tempo si può scrivere direttamente
i_{L}(t)=[i_{L}(0)-i_{L}(\infty )]e^{-\frac{t}{\tau }}+i_{L}(\infty )
senza risolvere nessuna equazione differenziale?

yez obv c'è qualche formula del genere, ma semplicemente volevo esercitarmi risolvendo i vari passaggi che portano poi alla formula e non impararla a memoria :)

Grazie mille per l'aiuto :)
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[5] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 31 ago 2012, 17:35

tigerjack89 ha scritto:
RenzoDF ha scritto:... e i "milli" dove li hai lasciati ?

ooops :oops:
quindi praticamente sarà e^{-\frac{t}{\ 5000}


... fuochino :mrgreen:

... ovvero, come puoi pensare che con una resistenza da un ohm e una induttanza da 50 millihenry il circuito impieghi diverse ore per "assestarsi" ? :roll:
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[6] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto Utentetigerjack89 » 31 ago 2012, 17:44

RenzoDF ha scritto:... fuochino :mrgreen:

mi sa che ho messo uno 0 di troppo :D

... ovvero, come puoi pensare che con una resistenza da un ohm e una induttanza da 50 millihenry il circuito impieghi diverse ore per "assestarsi" ? :roll:

Ehm e qui non ti seguo più invece.

BTW nella tua formula precedente, cosa sta a significare precisamente questo??

i_{L}(\infty )

Se non ho capito male, è il funzionamento a regime stazionario del circuito, ovvero quando è finita la fase di carica e l'induttore entra a regime.
Giusto?? Come lo calcolo?
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[7] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto Utentelillo » 31 ago 2012, 17:46

tigerjack89 ha scritto:Giusto?? Come lo calcolo?

considerando che a regime l'induttore si comporta come un corto circuito.
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[8] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto Utentetigerjack89 » 31 ago 2012, 17:49

lillo ha scritto:...

...ovvero a tensione nulla??
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[9] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 31 ago 2012, 17:52

tigerjack89 ha scritto:
RenzoDF ha scritto:... fuochino :mrgreen:

mi sa che ho messo uno 0 di troppo :D


... acqua :-)
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[10] Re: Semplice circuito RL

Messaggioda Foto Utentetigerjack89 » 31 ago 2012, 17:55

RenzoDF ha scritto:... acqua :-)


No comment, il troppo studio mi rende pazzo.
Dovrebbe essere 200 il valore giusto, vero??
PS: non sembrerebbe, ma non sto tirando numeri random :D
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