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DP 1-2 The voltage across a circuit element is v(t) = 20 (1–e–8t)V when t ≥ 0 and v(t) = 0 when t < 0. The current in this element is i(t) = 30e–8t mA when t
≥ 0 and i(t) = 0 when t < 0. The element current and voltage adhere to the passive
convention. Specify the power that this device must be able to absorb safely. |
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Hint: Use MATLAB,
or a similar program, to plot the power. |
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P is in mW
when t is in s.
Converting to W the equation becomes |
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To find the maximum power we
can find the maximum of curve or we can take the first derivative and set it
equal to zero. |
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Take reciprocal of equation |
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Take ln of both sides |
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Now plug into P(t) |
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%Program
to plot out Current vs time for Homework Problem 1.DP1-2. %Version
2018-12-24 DW Donovan clear all; t =
[0:0.001:2]'; P = 0.6*(exp(-8*t)-exp(-16*t)); tt1 = 'PH 320
Homework Problem DP1-2'; tt2 = 'Power vs
Time for a Circuit Element'; ttn = 'D.W.
Donovan -- '; tnl = '\newline'; ttf = [tt1 tnl tt2 tnl ttn
date]; xl = 'Time, t,
(s)'; yl = 'Power, P,
(W)'; sp = .04; axxmin = min(t)-sp; axxmax = max(t) + sp; axymin = min(P) - sp; axymax = max(P) + sp; figure |
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hold on plot(t, P,'k-','LineWidth',5) title (ttf,'FontSize', 16) xlabel(xl, 'FontSize', 16) ylabel(yl, 'FontSize', 16) axis([axxmin axxmax axymin axymax]) |
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