Análisis de CC en estado estacionario: inductores y fuentes de tensión

Considere el siguiente circuito. Estoy uniendo las definiciones básicas de capacitor e inductor, y cómo funcionan cuando se conectan a una fuente de CC.

Circuito que muestra un circuito RLC de estado estable

En primer lugar, tenemos las ecuaciones para la corriente a través de un capacitor y el voltaje a través de un inductor.

  • i C ( t ) = C d v C ( t ) d t , v yo ( t ) = L d i yo ( t ) d t

Analizando esto, podemos ver, claramente, que si nuestro inductor y capacitor están "vacíos" en t = 0 , que nuestro condensador actúa como un cortocircuito, ya que no pasa corriente por él a menos que haya un cambio de tensión en el condensador.

Sin embargo, tengo dificultades para ver cómo actúa el inductor como un cortocircuito. Porque tenemos la fuente de voltaje DC 10 V , todo lo que sabemos es que nuestro voltaje es constante. Lo que me pregunto entonces es cómo podemos afirmar que nuestro inductor actúa como un cortocircuito.

Además, ¿por qué llamamos a las fuentes de voltaje directo "fuente de voltaje de CC"? ¿No suena un poco extraño decir "fuente de voltaje de corriente continua"?

Has hecho dos preguntas no relacionadas. Sugeriría dividir la pregunta sobre el nombre de DC en una pregunta separada.

Respuestas (2)

Para el capacitor ic(t)=C *dvc(t)/dt, cuando el interruptor está cerrado, hay una diferencia de voltaje entre las terminales +ve y -ve. Por lo tanto, habrá flujo de corriente hasta que se cargue la tapa. Dado que la batería es una fuente de voltaje constante, la tapa se cargará a 10 V y luego no habrá ningún flujo de corriente continua a través de ella y actuará como un circuito abierto para la corriente continua.

En el caso del inductor, vl(t)=L *dil(t)/dt, vl(t) es el voltaje a través del inductor, por lo tanto, cuando el circuito está cerrado, hay un gran di/dt en estado transitorio y el inductor actuará como un gran resistor. Pero a medida que la corriente se vuelve constante en el estado estacionario, di/dt = 0, V(l) = 0, lo que significa que el voltaje en el inductor es cero, por lo tanto, corto.

La razón para llamar a la fuente fuente de voltaje es que proporciona un voltaje constante para diferentes cargas que pueden consumir diferentes corrientes.

Creo que quizás esté confundiendo el análisis de estado estacionario y el análisis transitorio. El análisis de estado estacionario no se ocupa de lo que sucede en el momento en que se cierra el interruptor. Asume que el interruptor siempre ha estado cerrado y que el sistema se ha establecido en un estado estático (o de oscilación permanente).

Si cierra el interruptor y espera lo suficiente, la corriente y el voltaje dejarán de cambiar; no hay nada que los mantenga cambiando, después de todo, siendo un sistema DC.

Dado que dv/dt ahora es cero, la corriente a través del capacitor es cero, pero todavía hay voltaje a través de él; eso es un circuito abierto. Dado que di/dt ahora es cero, el voltaje a través del inductor es cero, pero aún fluye corriente a través de él; eso es un cortocircuito.

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