Was ist der richtige Weg, um diese DC-RLC-Schaltung zu lösen?

Ich studiere für die FE-Prüfung Mechanik und arbeite mich durch den Abschnitt Elektrizität & Magnetismus. Im Anhang ist eine Übungsproblemstellung, die ich online gefunden habe und bei der ich ein bisschen Probleme habe, sie durchzuarbeiten.

Mein Gedanke ist, dass die Induktivität nach dem Schließen des Schalters immer noch als Kurzschluss wirkt, während der Kondensator weiterhin als offener Stromkreis wirkt (ohne Strom durch diesen Zweig), da sie immer noch mit der Spannungsquelle verbunden sind. Zu diesem Zweck habe ich eine vereinfachte Schaltung neu gezeichnet und KCL angewendet, um den "neuen" Strom durch den 4K-Widerstand zu lösen. Ich komme auf ein Ergebnis von 6,67 mA. Ich verstehe, dass diese Prüfungen oft nicht die genaue Antwort als Lösung geben, also dachte ich, dass die richtige Antwort 10 mA wäre. Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob ich diese Frage richtig gelöst habe.

Kann jemand diese Arbeit überprüfen und mich über eventuelle Fehltritte informieren, die ich möglicherweise gemacht habe? Jedes Feedback ist willkommen. Dies ist mein erster Beitrag auf der Seite, also wenn etwas unklar ist, lasst es mich bitte wissen! Danke schön.

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Antworten (1)

Die Induktivität wirkt der Änderung im stationären Zustand entgegen, daher ist der Strom durch die Induktivität in dem Moment, in dem der Schalter geschlossen wird, derselbe wie der Wert im stationären Zustand. Deshalb ICH = . . .

Hallo, danke für die Antwort! Ich habe in meinem Anfangspost gesagt, dass ich meinen Berechnungen auf meinem Wissen basiere, dass die Induktivität unmittelbar nach dem Schließen des Schalters noch so kurz wirken sollte. Dies sagt mir jedoch nicht, ob meine andere Annahme richtig war oder ob ich die für den neuen Strom durch den 4K-Widerstand richtig gelöst habe.
Ihre Analyse ist nicht korrekt, und die Annahme, dass die Induktivität nach dem Schließen des Schalters einen Kurzschluss darstellt, ist ebenfalls nicht korrekt. Der Schlüssel zu diesem speziellen Problem besteht darin, zu erkennen, dass eine Induktivität immer bestrebt ist, den Status quo in Bezug auf den durch sie fließenden Strom beizubehalten. Sie könnten eine transiente Analyse durchführen, aber in diesem Fall ist dies nicht erforderlich, da Sie nur den aktuellen Wert für einen sehr kurzen Zeitraum ermitteln müssen.
Ich glaube, ich verstehe deinen Punkt. Wenn ich davon ausgehe, dass meine anfängliche Skizze richtig ist, sollten die Induktivität und die drei Widerstände vor dem Schließen des Schalters (t = 0-) in Reihe mit dem gleichen Strom (I = 10 mA) durch alle geschaltet sein. Unmittelbar nach dem Schließen des Schalters (t = 0+) fließt Strom zum zweiten 4K-Widerstand. Da der Induktor einer sofortigen Stromänderung widersteht, sollte sich sein Wert nicht ändern (dh I_inductor ( @ t=0+) = 10mA). Bei Verwendung von KCL am unteren Übergang wird der Strom gleichmäßig aufgeteilt, da die parallelen R-Werte gleich sind. Also ich (@ t=0+) = 5mA
Ja. Sie können alle Komponenten links vom Induktor getrost ignorieren - legen Sie sie in eine "Black Box", wenn Sie möchten. Ihre Analyse ist jetzt richtig, ICH = 5 mA
Vielen Dank für Ihre diesbezügliche Hilfe. Ihre Punkte zum Nachdenken über den Induktor sind sehr nützlich.
Was ist der richtige Weg, um diese DC-RLC-Schaltung zu lösen?
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