Pulso de corriente inducida
De Laplace
(Diferencias entre revisiones)
(→Energía disipada en el hilo) |
(→Energía disipada en el hilo) |
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Línea 27: | Línea 27: | ||
La energía disipada se calcula de forma análoga a partir de la potencia | La energía disipada se calcula de forma análoga a partir de la potencia | ||
- | <center><math>W_d = \int_0^T I^2R_1\,\mathrm{d}t = \frac{I_0^2R_1}{T^4}\int_0^T (tT-t^2)^2\mathrm{d}t =</math><math>\ \frac{I_0^2R_1}{T^4}\int_0^T (t^2T^2-2t^3T+t^4)\mathrm{d}t=\frac{I_0^2R_1}{T^4}\left(\frac{T^5}{3}-2\frac{T^5}{4}+\frac{T^5}{5}\right) = \frac{I_0^2TR_1}{30}</math></center> | + | <center><math>W_d = \int_0^T I^2R_1\,\mathrm{d}t = \frac{I_0^2R_1}{T^4}\int_0^T (tT-t^2)^2\mathrm{d}t =</math><math>\,\,\frac{I_0^2R_1}{T^4}\int_0^T (t^2T^2-2t^3T+t^4)\mathrm{d}t=\frac{I_0^2R_1}{T^4}\left(\frac{T^5}{3}-2\frac{T^5}{4}+\frac{T^5}{5}\right) = \frac{I_0^2TR_1}{30}</math></center> |
==Corriente inducida== | ==Corriente inducida== |
Revisión de 14:39 4 sep 2010
Contenido |
1 Enunciado
Por un hilo rectilíneo de gran longitud y resistencia eléctrica R1 circula una corriente variable en el tiempo, tal que su valor es
![I_1(t) = \begin{cases}I_0t(T-t)/T^2 & 0 < t < T \\ 0 & t<0\ \mathrm{o}\ t>T\end{cases}](/wiki/images/math/0/3/9/0397191958d87015b52f505b732a78f4.png)
- Halle la carga que pasa por un punto del hilo entre
y
.
- Calcule la energía disipada en el cable en el mismo tiempo.
- Junto al cable y coplanaria con él se encuentra una pequeña espira cuadrada de lado a con su centro situado a una distancia b (
) del hilo. Esta espira posee resistencia R2 y autoinducción despreciable. Calcule la corriente inducida en esta espira como función del tiempo.
- Halle la carga que pasa por un punto de la espira entre
y
.
- Calcule la energía disipada en la espira en el mismo tiempo.
2 Carga que recorre el hilo
La carga que pasa por una sección del hilo en un tiempo dt es
![\mathrm{d}Q=I(t)\,\mathrm{d}t](/wiki/images/math/a/0/3/a03de0656638fedcd88259eeae110189.png)
Por lo que la carga total que pasa vale
![Q= \int_{-\infty}^\infty I(t)\,\mathrm{d}t](/wiki/images/math/5/9/d/59d848cee935545aefd3bb9c556d1722.png)
En este caso, tenemos que la corriente es nula salvo en el intervalo 0 < t < T por lo que el cálculo se reduce a
![Q = \int_0^T I(t)\,\mathrm{d}t = \frac{I_0}{T^2}\int_0^T (tT-t^2)\mathrm{d}t = \frac{I_0}{T^2}\left(\frac{T^3}{2}-\frac{T^3}{3}\right) = \frac{I_0T}{6}](/wiki/images/math/0/a/1/0a1c351893228df8b2f7256be7f9d16d.png)
3 Energía disipada en el hilo
La energía disipada se calcula de forma análoga a partir de la potencia
![W_d = \int_0^T I^2R_1\,\mathrm{d}t = \frac{I_0^2R_1}{T^4}\int_0^T (tT-t^2)^2\mathrm{d}t =](/wiki/images/math/7/d/4/7d4b7cd84f92be1685267d147de34370.png)
![\,\,\frac{I_0^2R_1}{T^4}\int_0^T (t^2T^2-2t^3T+t^4)\mathrm{d}t=\frac{I_0^2R_1}{T^4}\left(\frac{T^5}{3}-2\frac{T^5}{4}+\frac{T^5}{5}\right) = \frac{I_0^2TR_1}{30}](/wiki/images/math/7/c/8/7c8d5d2fc2b20fcca316380500ed8b59.png)