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circuito RC

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    En la figura que se muestra, sea , y . Si la corriente en en t= 0- es 2 A dirigida hacia abajo, encuentre en t= 0- y t= 0+

    a) La carga en el capacitor
    b) la corriente en R_1 dirigida hacia la derecha
    c) la corriente en C dirigida hacia abajo
    d) \frac{dv_c}{dt }

    A)

    Mientras el interruptor esta cerrano no circula corriente por el capacitor, cuando se abre comienza a circular corriente y el capacitor se descarga a traves de la resistencia. Asi que en t= 0- tengo que la corriente de 2A circulara por la resistencia R_1 y R_2 asi que tengo que

    Cuando el interruptor se abre, instante t= 0+ el circuito se reduce ya que desapareceria lo que esta a la izquierda del capacitor y nuevamente tengo que v_c = 8 V

    Luego [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

    Ademas q= C v entonces q= 2 C

    Esta bien?

    B)

    En este inciso tengo dudas porque lo pienso de 2 formas y llego a 2 cosas distintas y no me doy cuenta cual es la incorrecta y porque lo es :

    FORMA I:
    Como el circuito esta cerrado en t(0-) y el capacitor ya esta cargado ( no circula corriente y no afecta el circuito ) tenemos que que fue dado en el enunciado , entonces i_1(0-)= 2 A.
    Luego cuando el interruptor se abre en t(0+) deja de circular corriente por con lo cual i_1(0+) = 0 A

    FORMA II :

    Cuando el circuito esta cerrado en t(0-) en el capacitor tenemos una diferencia de potencia entonces si planteo la ecuacion de mallas tengo que :



    luego

    Como ven llego a distintos valores de i_1 para t= 0- cual de las 2 formas estoy razonando mal y porque?

    Luego en t= 0+ si queda claro que

    C) Aca teno una duda similar al inciso b

    D) depende de los valores de los incisos anteriores asi que necesito tener bien los incisos anteriores antes de resolverlo

  • #2
    Re: circuito RC

    A) no es correcto que no circula corriente por el condensador. Debes fijarte en que las condiciones que te dan son algo intermedio entre los valores extremos. Cuando el condensador está completamente descargado y se cierra el interruptor, una corriente inicial de circulará por y por no pasará corriente; una vez que el condensador se cargue completamente, la corriente en y será . Por lo tanto en el circuito se encuentra en algún punto del proceso de carga y por el condensador circula corriente. El cálculo de la carga es correcto, pues el condensador está en paralelo con y el voltaje aplicado será de 8 V.

    B) se resuelve considerando la malla con las dos resistencias y la fuente en t = 0-. Una corriente de debe circular por , lo que te lleva a

    C) la corriente en el condensador, que será .

    D) la respondes al darte cuenta de que .

    Todo lo anterior es válido para t = 0-, en donde el condensador se está cargando. Para t = 0+, considera que al abrir el interruptor la corriente en cae inmediatamente a cero y la corriente inicial en R2 y el condensador es la corriente inicial del proceso de descarga de a través de .

    Saludos,

    Al
    Don't wrestle with a pig in the mud. You'll both get dirty, but the pig will enjoy it. - Parafraseando a George Bernard Shaw

    Comentario


    • #3
      Re: circuito RC

      mmm no entendi como se hace el inciso a llegue al resultado correcto pero lo hice mal? como es la forma de resolver el inciso a entonces? yo para resolver el inciso a supuse que no circula corriente por el condensador como es entonces que llegue igualmente a un resultado correcto? porqeu creo que esto esta mal me queres decir

      - - - Actualizado - - -

      tengo que analizar el insitante t 0- y t0+ como se hace entonces el analisis en estos 2 instantes? No entiendo cual es entonces la diferencia en el caso que esta cerrado o abierto en este inciso a

      - - - Actualizado - - -

      Como te das cuenta que me estan dando una situacion intermedia? si no fuera una situacion intermedia eso que digo de que no circula corriente si seria correcto? porque no circula corriente por R2 cuando el condensador esta descargado?

      - - - Actualizado - - -

      No esta mal que el inciso b te de que la corriente por R1 es 3 A ? porque eso implicaria que no hay corriente por el condensador y dijimos que se esta cargando asi que si deberia haber corriente o no?
      Última edición por LauraLopez; 27/04/2013, 17:06:50.

      Comentario


      • #4
        Re: circuito RC

        Lo que está mal es donde dijiste que no circula corriente por el condensador, el cálculo está bien.

        Te puedes dar cuenta de que el dato que te dan de la corriente en R2 implica una situación intermedia en el proceso de carga, de dos maneras diferentes. Una manera es la que te expuse anteriormente... la corriente que te dan es un valor intermedio entre la corriente inicial del proceso de carga (condensador completamente descargado = cortocircuito) y la corriente final (condensador completamente cargado = circuito abierto). La otra forma de darte cuenta de que debe circular una corriente por el condensador es analizando la malla... si no circula corriente por el condensador, entonces la corriente en R1 es la misma que en R2 y la suma de las variaciones de potencial en la malla no es cero.

        La diferencia en cada respuesta viene del hecho de que en t = 0 se abre el interruptor, y por lo tanto se eliminan la fuente y R1 del circuito:

        t < 0 --> interruptor cerrado, condensador cargando
        t = 0 --> se abre el interruptor y por lo tanto se elimina la fuente
        t > 0 --> interruptor abierto, condensador descargando

        El dato que te dan de la corriente en R2 en t = 0- es la corriente en el instante previo a abrir el interruptor. Este dato te permite saber el voltaje del condensador en el instante justo antes de abrir el interruptor. Con ese voltaje puedes hallar la carga, que vendrá a ser la misma carga en el instante justo después de abrir el interruptor.

        Saludos,

        Al
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        • #5
          Re: circuito RC

          Ahi entendi el inciso A entonces el inciso b:




          entonces

          y en t= 0+ digo que la corriente es cero porque el interruptor esta abierto no?

          - - - Actualizado - - -

          el inciso c en t= 0+ como seria?

          Comentario


          • #6
            Re: circuito RC

            La corriente en R1, si; la corriente en R2 será la corriente inicial del condensador descargando a través de R2. Como tienes la carga inicial (y por lo tanto el voltaje), puedes concluir de inmediato que la corriente en R2 para t = 0+ vale lo mismo que en t = 0-.

            Saludos,

            Al
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            • #7
              Re: circuito RC

              mmm eso que me decis es para el inciso c? pero me pide la corriente en el condensador no la corriente en R2

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              • #8
                Re: circuito RC

                Tu existes, luego piensa...
                Don't wrestle with a pig in the mud. You'll both get dirty, but the pig will enjoy it. - Parafraseando a George Bernard Shaw

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                • #9
                  Re: circuito RC

                  c)

                  Para t= 0+

                  entonces

                  asi estaria bien?

                  Comentario


                  • #10
                    Re: circuito RC

                    Me gusta mas 2 A hacia arriba... pero si, está bien. En este caso, como estás dando las dos corrientes (justo antes y justo después de abrir el interruptor), sería apropiado responder con +2 A y -2 A.

                    Saludos,

                    Al
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                    • #11
                      Re: circuito RC

                      pero en el caso de t= 0- me dio 1 A no 2.... o sea las respuestas al inciso c son 1A y -2A para t= 0- y t= 0+

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                      • #12
                        Re: circuito RC

                        Cierto, my fault...
                        Don't wrestle with a pig in the mud. You'll both get dirty, but the pig will enjoy it. - Parafraseando a George Bernard Shaw

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