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DP 8-6 Fuses are used to open a circuit when excessive current flows
(Wright, 1990). One fuse is designed to open when
the power absorbed by R exceeds 10
W for 0.5 s. Consider the circuit shown in Figure DP 8.6. The input is given
by vs = A[u(t)
– u(t – 0.75)] V. Assume that iL(0–) = 0. Determine the largest value of A that will not cause the fuse to
open. |
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Figure
DP 8.6 |
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The voltage source provides
zero voltage for t < 0. SO the current through the inductor is also zero for t
< 0. After t = 0, the current will build
up in the inductor. Do a voltage walk
around the circuit to develop the differential equation. |
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simplifying |
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For the period 0 ≤ t ≤
0.75 s |
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Assume the solution of a
constant force and the natural response so |
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The Thevenin
resistance is the two resistors in series, so |
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So |
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And |
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Plug into the diff-eq |
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So |
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To Find B use the value at t =
0 |
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So |
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Our solution is |
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So for the fuse to open power
delivered to resistor must exceed 10 W for at least 0.50 s. We also know voltage returns to 0 at t =
0.75 s. So we must have P approach 10
W at t = 0.25 s. |
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