Concepto de Estado Transitorio y Estado Estacionario

<p style=”text-align: justify;”>Los términos Estado estable o Estado transitorio se define no solo para sistemas eléctricos, sino también para muchos otros sistemas físicos.

La respuesta transitoria no depende de la fuente, es decir, de la función de fuerza aplicada. Es una respuesta puramente natural.. La mayoría de las respuestas transitorias están asociadas a eventos de encendido/apagado. Previamente el circuito está apagado. Ahora se enciende y apaga repentinamente (impulso). ¿Cuál es su respuesta, es decir, la salida?

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Previamente el circuito está apagado. Ahora de repente se enciende y se mantiene encendido. ¿Cuál es la respuesta, es decir, la salida?

Este tipo de respuestas se suelen considerar como respuestas transitorias.

En general, la respuesta transitoria se refiere a la respuesta debida al cambio en los estados de equilibrio.

El estado estacionario ocurre después de que el sistema se asienta y en el estado estacionario el sistema funciona normalmente. Depende de la función de forzamiento, es decir, la fuente.

Ahora, tomaremos un ejemplo físico para entender la diferencia entre los dos estados.

Supongamos que arrojamos una piedra a un lago estancado. Antes de tirar la piedra, el lago está en equilibrio. Cuando tiramos la piedra, la piedra choca con la superficie del agua. Así, el impulso de la piedra se transfiere al agua. El agua produce ondas. Las ondas desaparecen después de un tiempo y la piedra se hunde y el agua vuelve a su estado estancado.

Observaciones:

  • La piedra choca con la superficie del agua, forzando la función que existe solo por un cierto tiempo. Como un impulso.
  • El agua produce ondas que son la respuesta transitoria.
  • Las ondas se extinguen después de un tiempo y el agua vuelve a su estado estancado en la respuesta de estado estacionario.

Ahora volveremos a la discusión mientras tomamos un ejemplo de circuito eléctrico. Considere el circuito dado a continuación.

Si la batería está ENCENDIDA en t=0 y se mantiene ENCENDIDA.

El inductor no tiene energía almacenada inicialmente. Entonces no tiene voltaje a través de él.

Voltaje del inductor = 0

Tasa de cambio de corriente = 0

Inicialmente corriente en el inductor = 0

Energía almacenada en el inductor = 0

Como sabemos, Inductor no permite cambios repentinos en las corrientes. Entonces, justo después del momento en que el interruptor está encendido, la corriente en el inductor es cero. Eso significa que en t=0+ el inductor actúa como circuito abierto. Pero a medida que pasa el tiempo, el inductor permite la corriente. Esto sucede hasta que la caída de voltaje de la bobina es igual al voltaje aplicado.

Pero después de un tiempo, es decir, cuando la caída de voltaje de la bobina es igual al voltaje aplicado, la corriente que fluye a través del circuito es constante ya que el voltaje del inductor es cero, lo que significa que la tasa de cambio de corriente es cero. Este estado se llama Estado Estacionario.

Entonces, si resolvemos la ecuación diferencial del circuito, en realidad estamos encontrando la respuesta como una función del tiempo, que incluye tanto la respuesta transitoria como la constante.

¡Gracias!

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