Exemple de conception: conception de circuits RL

Un étudiant utilise un circuit RL pour étudier la réponse musculaire d'une patte de grenouille à la stimulation électrique.

La fermeture de l’interrupteur provoque une brève contraction musculaire tandis que son ouverture déclenche une activité musculaire soutenue pendant 0,01 seconde.

L'étudiant modélise la patte de la grenouille comme une résistance pour déterminer sa résistance, en supposant qu'un courant de 20 milliampères induit la réponse musculaire soutenue.

Lorsque l’interrupteur est fermé, l’inductance agit comme un court-circuit à l’état stable, contournant la résistance et provoquant une légère contraction musculaire.

L'application de la loi d'Ohm à la résistance de 60 ohms donne le courant initial.

Lorsque l’interrupteur est ouvert, le circuit devient un circuit RL sans source. Le courant circule maintenant à travers la résistance, provoquant une activité musculaire soutenue.

La constante de temps est égale au rapport entre l’inductance et la résistance, et le courant traversant l’inductance est exprimé à l’aide du courant initial et de la constante de temps calculés.

Les valeurs actuelles et temporelles correspondant à l’activité musculaire soutenue sont substituées dans l’équation actuelle. La résolution de l’équation donne la valeur de la résistance inconnue.