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電路理論/相量/示例

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由於引入相量和微分方程,步驟發生了改變。

  1. 標記電流和電壓
  2. 統計已知量和未知量
  3. 寫出端點方程
  4. 寫出迴路方程
  5. 寫出節點方程
  6. 解方程
    1. 相量:時域 -> 相量域 -> 時域
    2. 拉普拉斯:時域 -> s 域 -> 時域
    3. 對兩者進行符號和數值運算
  7. 模擬 (circuitlab everycircuit circuit falstad 動畫)
  8. 電壓/電流檢查
  9. 功率計算
  10. 建立直覺

所有這些問題都假設穩態。稍後,這將被稱為一階線性微分方程的“特解”。點選方程檢視它們的來源。每個計算都包含 Matlab 和 Mupad 檔案。點選齊次方程將跳轉到課程的後面

微積分 diff
eq
常量 功率
因式分解
LR LR 解 類似 RC
A,C
發現
之後
齊次
.93




.93




已經解決... 沒有微分方程!
.37




已經解決... 沒有微分方程!
A,C
發現
之後
齊次
.37




電容問題需要更改符號。交換電流源和電壓源,交換並聯和串聯,並用電容替換電感器,數學運算相同。ICE 而不是 ELI ... 對端點關係和相位檢查都是如此。

更復雜的問題涉及多個反應性元件,而不僅僅是一個。這可能導致在求解多個微分方程組的同時進行上述數學運算……使用相量很容易做到。

2 個電阻、電容、電感器、電壓源
3 個電阻、2 個電容、3 個電感器、電流和電壓源

以下是關於 matLab 的學習總結。

  • 在內部,matLab 以直角座標形式儲存複數。
  • angle 命令將複數轉換為小於 的角度,如果在第三或第四象限則新增負號。
  • 在時域中新增角度需要在腦海中描繪相量,以弄清楚發生了什麼。目標是將數字加在一起,無論如何。這可能導致答案大於 ,這將需要一些轉換回小於 的正數或負數。
  • 拉普拉斯變換隻是將實部轉換為餘弦項,將虛部轉換為正弦項,並帶有隨機的正負號。

Mupad 似乎減少了錯誤的數量,但它很令人沮喪。所以這裡有一些建議

  • 無需使用 Mupad 下標命令。Mupad 區分 i1 和 i 以及 I1 和 I
  • Mupad 使用 "I" 表示 ,而不是 matLab 的 "i"
  • Mupad 使用 "PI" 表示 π,而不是 matLab 的 "pi"
  • Mupad 認為 "j" 是一個變數,而不是
  • 當 Mupad 使用 linsolve 說 "fail" 時,大多數情況下方程的數量與未知數的數量不匹配
  • 當 Mupad 說 "proc" 並且沒有求解任何東西時,請刪除等號,以便 "linsolve=([equations],[unknowns])" 讀取 "linsolve([equations],[unknowns])"
  • 當 Mupad 在輸入 "numeric::linsolve" 後沒有給出數值答案時,請檢視所有輸出中是否有您沒有輸入的奇怪符號。請記住,Mupad 通常會更改字型,以及渲染輸出時您鍵入內容的大小寫。
  • Mupad 中的數值答案可以放在剪貼簿中……將所有藍色輸出視為一行……用滑鼠拖動螢幕,而不是嘗試從右上角拖動到左下角,或從頂部拖動到底部。
  • 到目前為止,無法從 mupad 中獲取極座標中的數值答案。mupad abs 和 arg 函式返回符號答案,但似乎不適用於表示變數(已知值)的符號,而僅適用於表示數字的符號。使用 matlab 代替。
  • 在 matlab 中,angle 和 arg 是相同的函式。
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