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authorSarah Gosselin <sarah@gosselin.xyz>2024-12-03 22:47:36 -0500
committerSarah Gosselin <sarah@gosselin.xyz>2024-12-03 22:47:36 -0500
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tree6e78b6c5ca3928a1575be655e490f73d48f1a4eb /annexe
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-rw-r--r--annexe/main.tex65
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diff --git a/annexe/main.tex b/annexe/main.tex
index 78acfdc..072e927 100644
--- a/annexe/main.tex
+++ b/annexe/main.tex
@@ -81,6 +81,7 @@
\begin{appendix}
\section{Outils mathématiques (Bible)}
+ \label{sec:bible}
Les fonction suivantes seront utilisées et référencé tout au long de l'annexe.
\begin{gather}
@@ -176,20 +177,31 @@
0 & = Ae^{\la t} \left(\la^2 +2\al\la+\ws \right) \\
0 & = \la^2 +2\al\la+\ws \\
\la_{1,2} & = \frac{-2\al\pm\sqrt{(-2\al)^2-4\ws}}{2(-2\al)} \\
- \la{1,2} & = -\al\pm\sqrt{\al^2-\ws}
+ \la_{1,2} & = -\al\pm\sqrt{\al^2-\ws}
\end{align}
\end{gather*}
Puisque $R$ est de l'ordre des \si{\kohm} et $L$ de l'ordre des \SI{}{\mH}, on peut déterminer
sans faire de calculs que l'intérieur de la racine carrée $\wn$ est posifive. Donc nul besoin de
- passer par notre ami Euler pour déterminer les valeurs de $\la$. Nous pouvons maintenant réintégrer
+ passer par notre ami Euler pour déterminer les valeurs de $\la$.
+
+ Nous pouvons maintenant réintégrer
ce coefficient dans notre supposition initiale que $\vlt=Ae^{\la t}$.
\begin{equation}
- \vlt = A_1e^{\al-\rootd} + A_2e^{\al+\rootd} \\
+ \vlt = A_1e^{(\al-\rootd)t} + A_2e^{(\al+\rootd)t} \\
\label{eq:vl_straight_decharge}
\end{equation}
- Pour déterminer les constantes $A_1$ et $A_2$, il faut une deuxième équation dont on connait les
+ Du même coup, le résultat de cette expression évaluée à $t=0^+$ sera utille pour isoler $A_1$ et $A_2$
+ plus tard. La voici donc:
+
+ \begin{gather*}
+ \begin{align}
+ \vlz & = A_1\cancel{e^0} + A_2\cancel{e^0} = A_1 + A_2 = -12
+ \end{align}
+ \end{gather*}
+
+ Pour déterminer les constantes $A_1$ et $A_2$, il faudra une deuxième équation dont on connait les
charactéristiques à un temps donné. On peut obtenir en dérivant l'équation de $\vlt$ dont
il est possible de déterminer les propriétés à $t=0$.
@@ -214,16 +226,21 @@
\al+\rho & \approx 4'999'999.2941
\end{align}
\end{gather*}
- On peut alors dériver de l'\cref{eq:vl_straight_decharge}:
+ On peut alors dériver l'\cref{eq:vl_straight_decharge} pour obtenir la deuxième équation
+ nécessaire pour déterminer $A_1$ et $A_2$:
\begin{gather*}
\begin{align}
\ddt{}\vlt & =\ddt{}\left( A_1e^{\al-\rho} + A_2e^{\al+\rho}\right) \\
\ddt{}\vlt & =\ddt{}\left( A_1e^{14.7059t} + A_2e^{4'999'999.2941t}\right) \\
- \ddt{}\vlt & = 14.7059\cdot A_1e^{14.7059t} + 4'999'999.2941\cdot A_2e^{4'999'999.2941t}
+ \ddt{}\vlt & = 14.7059\cdot A_1e^{14.7059t} + 4'999'999.2941\cdot A_2e^{4'999'999.2941t} \\
+ \ddt{}\vlz & = 14.7059 A_1\cancel{e^{0}} + 4'999'999.2941 A_2\cancel{e^{0}}
\label{eq:bertha_mommy_decharge}
\end{align}
\end{gather*}
- \todo{Expliquer pourquoi on passe par ici dans ce qui suit}\\
+ Nous connaissons donc la forme de la dérivée de $\vlz$ mais pas sa valeur à
+ $t=0^+$. Toutefois, il est possible d'avoir que des termes dont la condition
+ initiale est connue en remaniant la mise en équation du circuit avec les
+ équations de l'\cref{sec:bible}:
\begin{gather*}
\begin{align}
0 & = \ddt{}\vlt + \ddt{}V_C(t) + \ddt{}V_R(t)\quad \\
@@ -240,12 +257,40 @@
Nous pouvons enfin déterminer la dériver du système au temps $0^+$ puisque tout les termes de droite sont connus:
\begin{gather*}
\begin{align}
- I(0^+) & = 0 \\
- \vlz & = -12 \\
- \ddt{}\vlz & = 0 - 12\frac{1\exp{5}}{20\exp{-3}} = 60\exp{6}
+ I(0^+) & = 0 \\
+ \vlz & = -12 \\
+ \ddt{}\vlz & = 0 - 12\frac{1\exp{5}}{20\exp{-3}} = 6\exp{7}
+ \end{align}
+ \end{gather*}
+ Il est maintenant possible d'isoler $A_1$ et $A_2$ en résolvant un système d'équations.
+ \begin{gather*}
+ \begin{align}
+ -12 = A_1 + A_2 \Rightarrow -176.4708 = 14.7059A_1 + 14.7059A_2
\end{align}
\end{gather*}
+ Il est maintenant trivial d'isoler $A_2$:
+ \begin{gather*}
+ \begin{array}{l@{\quad}cr@{}ll}
+ & & -176.4708 & {}= \cancel{14.7059A_1} & + 14.7059A_2 \\
+ \text{\bfseries--} & & 6\exp{7} & {}= \cancel{14.7059 A_1} & + 4'999'999.2941 A_2 \\ \cline{2-5}
+ \approx & & 6\exp{7} & {}= 0 & -4'999'999.2941 A_2
+ \end{array}
+ \end{gather*}
+ \begin{gather*}
+ \begin{align}
+ A_2 & \approx -\frac{6\exp{7}}{5\exp{6}} = -12 \\
+ -12 & = A_1 + A_2 \\
+ A_1 & = 0
+ \end{align}
+ \end{gather*}
+ La solution de la décharge est donc:
+ \begin{gather*}
+ \begin{align}
+ \vlt & = \cancel{0e^{(\al-\rootd)t}} -12 e^{-5\exp{6}t} \\
+ \vlt & = -12 e^{-5\exp{6}t}
+ \end{align}
+ \end{gather*}
\end{appendix}