¿Cómo calcular el voltaje inicial en un circuito eléctrico simple?

No puedo encontrar las reglas sobre cómo calcular el voltaje inicial a través del capacitor C 1 . Un amigo me dijo que puedo calcular C 1 siguiendo las líneas de las mallas: si hago esto, me encontraré R 3 y R 1 o R 2 y L 1 . Así que estoy tentado a decir V C ( 0 − ) = | V R 1 | + | V R 3 | = | I a ∗ R 1 | + | I b ∗ R 3 | , ¿es esto correcto? En caso afirmativo, ¿cuáles son los signos (+ o -) de | V R 1 | y | V R 2 | ?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

La información dada es la única que he escrito en el esquema. Lo que necesito calcular es V C ( 0 − ) (escribí por error V L ).
El comentario de Olin de que no podemos informarle sobre las condiciones iniciales si no se nos proporciona información sobre el comportamiento momentáneo en t=0 sigue siendo válido. Posiblemente el ejercicio establece que el circuito está en estado estable hasta t=0 y luego sucede algo (como cambiar la corriente de I1). Necesitamos saber eso para responder a la pregunta. Por lo tanto, votado a la baja, porque esta pregunta no tiene una respuesta única.
En realidad, en un t < 0 corresponden I1 = 1, de t >= 0 , I1 se convirtió en igual a 0. ¿Me pueden ayudar ahora?
La pregunta es respondible ahora. En realidad, busca el voltaje de estado estable en I1 = 1A. Voto negativo revertido.

Respuestas (2)

El voltaje inicial a través de un capacitor y la corriente inicial a través de un inductor son variables de estado que deben darse. No puedes calcularlos porque dependen de la historia previa. Por definición, las condiciones "iniciales" son anteriores a la historia. Deben especificarse para poder analizar el circuito en el futuro.

Lo que es posible es calcular las condiciones de estado estacionario después de que todo se estabilice. Esto es independiente de las condiciones iniciales en un circuito con todos los componentes lineales pasivos como muestra. Puede determinar cuál será eventualmente el voltaje del capacitor y la corriente del inductor sin tener que conocer las condiciones iniciales. Esto se debe a que se asientan en el mismo valor independientemente de en qué comenzaron.

Agregado

Ahora que ha especificado que la fuente de corriente es 1 A para todo el tiempo antes de t=0, las condiciones "iniciales" (en realidad, las condiciones en t=0) son el estado estacionario con la fuente de corriente produciendo 1 A.

Esto es fácil de resolver por inspección. En estado estable, los condensadores están abiertos y los inductores están en cortocircuito. Esto deja la resistencia a través de la fuente de corriente como R1 // (R2 + R3), que se puede ver en la inspección es de 500 mΩ. Eso significa que el voltaje de la fuente actual es de 500 mV. El aplicado a R1 es de 500 mA, que es el estado t=0 de L1. Una vez más, a partir de la inspección, es obvio que el extremo izquierdo de C1 está a 500 mV y el extremo derecho a 250 mV. El estado t=0 de C1 es por lo tanto -250 mV.

Corregí la descripción de mi problema. Lo que necesito calcular es V C ( 0 − ) (escribí por error V L ).
Olin, en el contexto de una simulación, las "condiciones iniciales" son por convención las condiciones de estado estacionario antes de que se haya aplicado al circuito cualquier estímulo variable en el tiempo.

En el estado estable, reemplaza todos los inductores por cortocircuitos y todos los capacitores por circuitos abiertos (suponiendo que no se aplique CA), por lo que obtiene 1 ohm en la mitad izquierda y otro ohm paralelo en la mitad derecha. La fuente está cargada con 0,5 ohmios, por lo que producirá 0,5 voltios. Intente encontrar el voltaje del capacitor usted mismo con esta información.

(Por favor revise el esquema actualizado) - Supuse que dos actuales I 1 , I 2 y ambos en sentido contrario a las agujas del reloj. Después de un análisis de malla, calculé I 1 = − 3 / 4 A y I 2 = 1 / 4 A . Ahora puedo calcular V C ( 0 − ) = I 1 ∗ R 1 + I 2 ∗ R 2 , asumiendo que R 3 tiene un '+' en la parte superior y R 1 tiene un '+' en la parte inferior. ¿Me equivoco?
Olin ya publicó la respuesta correcta, vótalo si lo entiendes. Sin embargo, algo debe haber salido mal con su análisis de malla. Debe obtener 0,5 A en cualquiera de las dos mitades de la parte inferior, y la mitad derecha tiene -0,5 A si se cuenta en sentido contrario a las agujas del reloj.
Tienes razón, cometí algunos errores, ahora mi análisis de malla concuerda con el tuyo. Muchas gracias.
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