Question #199582

1. The energy š‘–, of an inductor with inductance šæ is given by

š‘–= 1/2šæāˆ«10 š‘”^2š‘’^āˆ’š‘” š‘‘š‘”

For šæ=(1 Ɨ10āˆ’3)š», Find š‘–.


Expert's answer

Let us find the energy:


š‘–=12šæāˆ«01š‘”2š‘’āˆ’š‘”š‘‘š‘”=∣u=t2, dv=eāˆ’tdt, du=2tdt, v=āˆ’eāˆ’t∣=12šæ(āˆ’t2eāˆ’t∣01+2∫01teāˆ’tdt)=12šæ(āˆ’eāˆ’1+2∫01teāˆ’tdt)=∣u=t,dv=eāˆ’tdt,du=dt,v=āˆ’eāˆ’t∣=12šæ(āˆ’eāˆ’1+2(āˆ’teāˆ’t∣01+∫01eāˆ’tdt))=āˆ’eāˆ’t∣=12šæ(āˆ’eāˆ’1+2(āˆ’eāˆ’1āˆ’eāˆ’t∣01))=12šæ(āˆ’eāˆ’1+2(āˆ’eāˆ’1āˆ’eāˆ’1+1))=12šæ(2āˆ’5eāˆ’1)š‘–= \frac{1}{2}šæ\int_0^1 š‘”^2š‘’^āˆ’š‘” š‘‘š‘”=|u=t^2,\ dv=e^{-t}dt,\ du=2tdt,\ v=-e^{-t}|= \frac{1}{2}šæ(-t^2e^{-t}|_0^1+2\int_0^1te^{-t}dt)=\frac{1}{2}šæ(-e^{-1}+2\int_0^1te^{-t}dt)=|u=t, dv=e^{-t}dt, du=dt, v=-e^{-t}|=\frac{1}{2}šæ(-e^{-1}+2(-te^{-t}|_0^1+\int_0^1e^{-t}dt))= -e^{-t}|=\frac{1}{2}šæ(-e^{-1}+2(-e^{-1}-e^{-t}|_0^1))= \frac{1}{2}šæ(-e^{-1}+2(-e^{-1}-e^{-1}+1))= \frac{1}{2}šæ(2-5e^{-1})


For šæ=(1Ɨ10āˆ’3)Hšæ=(1 Ɨ10^{āˆ’3})H we have i=12(2āˆ’5eāˆ’1)10āˆ’3H.i=\frac{1}{2}(2-5e^{-1})10^{-3}H.



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