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Questão 1/10 - Transformadas: Tempo Contínuo e Discreto Para um circuito em série contendo apenas um resistor e um indutor, a segunda Lei de Kirchhoff estabelece que a soma das quedas de tensão no indutor (L) e no resistor (R) é igual à tensão aplicada no circuito E(t), conforme ilustrado na figura: text E(t) | | --- || L --- | /R \ | --- GND Obtemos assim, a equação diferencial linear para a corrente i(t): L d i d t + R i = E ( t ) L dt di ​ +Ri=E(t) Com base nessas informações, suponha que uma bateria de δ ( t ) δ(t) volts é conectada ao circuito descrito acima, no qual a indutância é de 2 H 2H e a resistência é de 10 ohms. Utilize: F ( f ( n ) ( α ) ) = ( − i α ) n F ( α ) F(f (n) (α))=(−iα) n F(α) F − 1 ( F ( α ) ) = 1 2 π ∫ − ∞ ∞ F ( α ) e i α x d α F −1 (F(α))= 2π 1 ​ ∫ −∞ ∞ ​ F(α)e iαx dα Determine a corrente i(t) por meio da Transformada de Fourier. Alternativas: A 5 4 π ∫ − ∞ ∞ e i a t 5 − i a d a 4π 5 ​ ∫ −∞ ∞ ​ 5−ia e iat ​ da B 25 4 π ∫ − ∞ ∞ 100 e i a t 25 − i a d a 4π 25 ​ ∫ −∞ ∞ ​ 25−ia 100e iat ​ da C 5 127 π ∫ − ∞ ∞ 385 e − i a t 5 − i a d a 127π 5 ​ ∫ −∞ ∞ ​ 5−ia 385e −iat ​ da D ∫ − ∞ ∞ e − i a t 5 − i a d a ∫ −∞ ∞ ​ 5−ia e −iat ​ da
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Egas Lara

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Egas Lara

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Para resolver a questão, precisamos aplicar a segunda Lei de Kirchhoff e a transformada de Fourier para encontrar a corrente \( i(t) \) no circuito em série com um resistor e um indutor. A equação diferencial dada é: \[ L \frac{di}{dt} + R i = E(t) \] Substituindo os valores de \( L = 2 \, H \) e \( R = 10 \, \Omega \), temos: \[ 2 \frac{di}{dt} + 10 i = \delta(t) \] Aplicando a transformada de Fourier, onde a transformada de \( \delta(t) \) é 1, obtemos: \[ 2 (i(a) \cdot i) + 10 I(a) = 1 \] Resolvendo para \( I(a) \): \[ I(a) = \frac{1}{10 + 2ia} \] Agora, precisamos encontrar a corrente \( i(t) \) aplicando a transformada inversa de Fourier. A transformada inversa de Fourier de \( I(a) \) nos dará a corrente no domínio do tempo. Analisando as alternativas: A) \( \frac{5}{4\pi} \int_{-\infty}^{\infty} \frac{e^{iat}}{5 - ia} da \) B) \( \frac{25}{4\pi} \int_{-\infty}^{\infty} \frac{100 e^{iat}}{25 - ia} da \) C) \( \frac{5}{127\pi} \int_{-\infty}^{\infty} \frac{385 e^{-iat}}{5 - ia} da \) D) \( \int_{-\infty}^{\infty} \frac{e^{-iat}}{5 - ia} da \) A alternativa que se aproxima da forma correta para a transformada inversa de Fourier, considerando a equação que obtivemos, é a D, pois ela representa a forma correta da integral para a transformada inversa. Portanto, a alternativa correta é: D) \( \int_{-\infty}^{\infty} \frac{e^{-iat}}{5 - ia} da \).

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