15ー1ー12.ステップ関数(RLC回路)
α < ω0
平方根内が虚数となるので,
\(\Large \displaystyle \sqrt{ \alpha^2 - \omega_0^2} = j \sqrt{ \omega_0^2 - \alpha^2} \equiv j \omega \)
\(\Large \displaystyle I(t) = e^{- \alpha (t - t_0)} \cdot \left[ A \cdot exp \left\{ j \omega (t-t_0) \right\} + B \cdot exp \left\{ - j \omega (t-t_0) \right\} \right] \)
\(\Large \displaystyle = A \cdot exp \left\{ (-\alpha + j \omega) (t-t_0) \right\} + B \cdot exp \left\{ (-\alpha- j \omega) (t-t_0) \right\} \)
t0 < t,の領域においては,微分値は,
\(\Large \displaystyle I'(t) = (-\alpha + j \omega) \ A \cdot exp \left\{ (-\alpha + j \omega) (t-t_0) \right\} + (-\alpha- j \omega) \ B \cdot exp \left\{ (-\alpha- j \omega) (t-t_0) \right\} \)
となりますが,ここで,
\(\Large \displaystyle \color{purple}{I(t_0) = e^{- \alpha t_0} \cdot \frac{V_0}{ \omega L}\ sin ( \omega t_0) }\)
\(\Large \displaystyle \color{purple}{I'(t_0) = e^{- \alpha t_0} \cdot \frac{V_0}{ \omega L} \left\{ \omega \cdot cos ( \omega t_0) - \alpha \cdot sin \ (\omega t_0) \right\}} \)
と計算してはいけないようです.
Copilotによると,
この式は 電源がオンの状態を前提に導出された解です。 したがって、didt(t0)\frac{di}{dt}(t_0)dtdi(t0) は「電源がまだあると仮定した場合の傾き」。
電源オフ後の急変は考慮していません。
この式は 電源が切れた瞬間の新しい条件を反映。
電源がなくなり、コンデンサ電圧が主役になるため、didt(t0)\frac{di}{dt}(t_0)dtdi(t0) は大きくなる。
ということのよう.
したがって,
\(\Large \displaystyle V_C = \frac{1}{C} \ \int_0^{t_0} I(t) \ dt \)
\(\Large \displaystyle I'(t_0) = - \frac{R \cdot I(t_0) + V_C }{L} \)
から,電流の微分値を求めていく必要があります.
やり直します.