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P 2.2-5 The circuit shown in Figure P 2.2-5 consists of a current source, a resistor, and element A. Consider three cases. |
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Figure
P 2.2-5 |
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Consider three cases. |
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(a) When element A is a 40-Ω resistor, described by i = v / 40, then the circuit is represented by |
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Determine the values of v
and i.
Notice that the above equation has a unique solution. |
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(b) When element A is a
nonlinear resistor described by i = v2 / 2, then the circuit is
represented by |
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Determine the values of v and i. In this case there are two solutions of the above equation. Nonlinear circuits exhibit more complicated behavior than linear circuits. |
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(c)When element A is a
nonlinear resistor described by i =0.8 + v2
/ 2, then the circuit is described by |
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Show that this equation has no solution. This result usually indicates a modeling problem. At least one of the three elements in the circuit has not been modeled accurately. |
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(a) When element A is a 40-Ω resistor, described by i = v / 40, then the circuit is represented by |
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Determine the values of v
and i.
Notice that the above equation has a unique solution. |
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Solve for v |
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Now find i |
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(b) When element A is a
nonlinear resistor described by i = v2 / 2, then the circuit is
represented by |
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Determine the values of v and i. In this case there are two solutions of the above equation. Nonlinear circuits exhibit more complicated behavior than linear circuits. |
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Solve for v |
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Multiply equation by 10 |
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Rearrange to standard
quadratic form: |
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Use quadratic formula: |
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Now find i |
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Or |
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(c)When element A is a
nonlinear resistor described by i =0.8 + v2
/ 2, then the circuit is described by |
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Show that this equation has no solution. This result usually indicates a modeling problem. At least one of the three elements in the circuit has not been modeled accurately. |
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Solve for v |
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Multiply equation by 2 |
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Rearrange to standard
quadratic form: |
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Use quadratic formula: |
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only has imaginary
solutions so there is no real solution to this problem. |
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