Ich versuche, die komplexen Impedanzen passiver Komponenten im Phasor-Bereich (nicht im S-Bereich) zu überprüfen. Nehmen Sie zum Beispiel den Induktor, dessen Elementgesetz ist . Unter der Annahme eines komplexen exponentiellen Stromantriebs, wo (Wo ein Zeiger ist) dann erhalten wir: . Daraus sehen wir, dass die Spannung auch ein komplexes Exponential mit einem Zeiger sein wird , und so ist die komplexe Impedanz wie erwartet. Das funktioniert gut.
Ich versuche dasselbe zu tun, indem ich eine komplexe exponentielle Spannung annehme, anstatt einen komplexen exponentiellen Strom anzunehmen, was bedeutet, dass ich stattdessen ein Integral machen muss: . Einstecken und Auswertung des Integrals erhalte ich: . Ohne den Begriff in Klammern wäre dies das erwartete Ergebnis. Wenn ich davon ausgehe dann klappt es. Ist diese Berechnung und Annahme über den Anfangsstrom richtig, und wenn ja, ist es nur eine mathematische Forderung ohne konzeptionellen Grund? Habe ich irgendwo einen Fehler gemacht?
Nebenbemerkungen: Mein Verständnis ist, dass Kondensatoren und Induktivitäten im Zeitbereich typischerweise eine Null-Anfangsbedingung haben müssen, sonst sind sie technisch keine linearen Komponenten (zum Beispiel kann ein Null-Eingang Ihnen einen Nicht-Null-Ausgang geben, was lineare Systeme per Definition können ' nicht; und ja, ich weiß, dass Sie die Anfangsbedingung als separate abhängige Quelle modellieren könnten). Hier sieht es so aus, als müssten Sie annehmen, dass die Anfangsbedingung ein bestimmter Wert ungleich Null ist, damit die Komponente im Zeigerbereich linear ist.
Es ist interessant, dass Sie in der S-Domäne davon ausgehen, dass der Anfangszustand Null ist, um lineare S-Domänen-Komponenten zu erhalten (oder alternativ die Anfangsbedingung als separate unabhängige Quelle modellieren). Siehe hier als Referenz.
Der Kern deiner Frage ist
ist es nur eine mathematische Anforderung ohne konzeptionellen Grund?
Denken Sie daran, dass die Exponentialschreibweise für den stationären Fall gilt. Mit anderen Worten, es wird angenommen, dass die Spannungsoszillation für eine unendliche Zeitdauer vor t = 0 angelegt worden ist. Praktisch ist diese Annahme erfüllt, wenn eventuelle Einschwingvorgänge, nach einem Start zB mit v(0)=V und I(0)=0, weit vor t=0 abgeklungen sind und bei t> nur noch eine reine und konstante Sinusschwingung übrig bleibt 0.
Sie können auch in t = 0 schneiden und eine reine und konstante Sinusschwingung starten, indem Sie die entsprechenden Anfangsbedingungen anwenden, als ob sich die Transienten beruhigt hätten. In Ihrem Fall bedeutet dies, mit v (0) = V und i (0) zu beginnen, wie in Ihrer Frage mathematisch berechnet, und das System danach mit v (t) oszillieren zu lassen.
Dies ist ein echtes physikalisches Konzept. In linearen Systemen können Transienten vollständig eliminiert werden, indem das System mit geeigneten Anfangsbedingungen initialisiert wird, wie Sie es getan haben.
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