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电路理论/相量/示例

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由于引入相量和微分方程,步骤发生了改变。

  1. 标记电流和电压
  2. 统计已知量和未知量
  3. 写出端点方程
  4. 写出回路方程
  5. 写出节点方程
  6. 解方程
    1. 相量:时域 -> 相量域 -> 时域
    2. 拉普拉斯:时域 -> s 域 -> 时域
    3. 对两者进行符号和数值运算
  7. 模拟 (circuitlab everycircuit circuit falstad 动画)
  8. 电压/电流检查
  9. 功率计算
  10. 建立直觉

所有这些问题都假设稳态。稍后,这将被称为一阶线性微分方程的“特解”。点击方程查看它们的来源。每个计算都包含 Matlab 和 Mupad 文件。点击齐次方程将跳转到课程的后面

微积分 diff
eq
常量 功率
因式分解
LR LR 解 类似 RC
A,C
发现
之后
齐次
.93




.93




已经解决... 没有微分方程!
.37




已经解决... 没有微分方程!
A,C
发现
之后
齐次
.37




电容问题需要更改符号。交换电流源和电压源,交换并联和串联,并用电容替换电感器,数学运算相同。ICE 而不是 ELI ... 对端点关系和相位检查都是如此。

更复杂的问题涉及多个反应性元件,而不仅仅是一个。这可能导致在求解多个微分方程组的同时进行上述数学运算……使用相量很容易做到。

2 个电阻、电容、电感器、电压源
3 个电阻、2 个电容、3 个电感器、电流和电压源

以下是关于 matLab 的学习总结。

  • 在内部,matLab 以直角坐标形式保存复数。
  • angle 命令将复数转换为小于 的角度,如果在第三或第四象限则添加负号。
  • 在时域中添加角度需要在脑海中描绘相量,以弄清楚发生了什么。目标是将数字加在一起,无论如何。这可能导致答案大于 ,这将需要一些转换回小于 的正数或负数。
  • 拉普拉斯变换只是将实部转换为余弦项,将虚部转换为正弦项,并带有随机的正负号。

Mupad 似乎减少了错误的数量,但它很令人沮丧。所以这里有一些建议

  • 无需使用 Mupad 下标命令。Mupad 区分 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 认为 "j" 是一个变量,而不是
  • 当 Mupad 使用 linsolve 说 "fail" 时,大多数情况下方程的数量与未知数的数量不匹配
  • 当 Mupad 说 "proc" 并且没有求解任何东西时,请删除等号,以便 "linsolve=([equations],[unknowns])" 读取 "linsolve([equations],[unknowns])"
  • 当 Mupad 在输入 "numeric::linsolve" 后没有给出数值答案时,请查看所有输出中是否有您没有输入的奇怪符号。请记住,Mupad 通常会更改字体,以及渲染输出时您键入内容的大小写。
  • Mupad 中的数值答案可以放在剪贴板中……将所有蓝色输出视为一行……用鼠标拖动屏幕,而不是尝试从右上角拖动到左下角,或从顶部拖动到底部。
  • 到目前为止,无法从 mupad 中获取极坐标中的数值答案。mupad abs 和 arg 函数返回符号答案,但似乎不适用于表示变量(已知值)的符号,而仅适用于表示数字的符号。使用 matlab 代替。
  • 在 matlab 中,angle 和 arg 是相同的函数。
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