Учебное пособие: Моделирование электрических цепей в системе Mathcad
eigenvecs ( A ) – вычисление собственных векторов квадратной матрицы А ; значением функции является матрица, столбцы которой есть собственные векторы матрицы А , порядок следования которых отвечает порядку следования собственных значений, вычисленных функцией eigenvals ( A );
eigenvec ( A , l ) – вычисление собственного вектора матрицы А , отвечающего собственному значению l;
lsolve ( A , b ) – решение системы линейных уравнений Ax = b .
Задание 1. Определить матрицу А размером 3´3 с помощью панели Matrix и трансформировать ее.
Создать матрицу В размером 3´3 с помощью функции Matrix.
Вычислить суммы А+В и В+А , произведения АВ и ВА , исследовать матрицы на симметричность.
Задать единичную матрицу Е 3-го порядка, вычислить произведения ЕА и АЕ .
Сформировать вектор v , представляющий 2-й столбец матрицы А, и диагональную матрицу diag ( v ).
Определить матрицы С иD , используя функции augment ( A , V ) и sta с k ( A , VT ).
Решить систему АХ= V , используя обратную матрицу А -1 и функцию isolve ( A , b ).
2. Основные элементы схемы и понятия
2.1 Двухполюсные пассивные элементы
Основными пассивными (двухполюсными) элементами схемы являются сосредоточенные, не зависящие от времени резисторы, индуктивности и емкости.
Резистором называют элемент, для которого текущий ток i и приложенное напряжение u связаны законом Ома:
(2.1)
где R – сопротивление резистора, измеряемое в Омах (Ом), а G – проводимость, измеряемая в Сименсах (См). Напряжение u измеряется в Вольтах (В), а ток i в Амперах (А).
Положительное направление показано на рис. 2.1:
Рис. 2.1
Индуктивность обозначается L и измеряется в Генри (Гн):
Рис. 2.2
Для линейной индуктивности напряжение и ток связаны соотношением
(2.2)
Емкость обозначается с и измеряется в Фарадах (Ф):
Рис. 2.3
Напряжение и ток в емкости описываются уравнением
(2.3)
Соотношения (2.1), (2.2), (2.3) определяют характеристики компонент (схемы), их называют компонентными уравнениями.
Следует заметить, что дифференциальные соотношения (2.2), (2.3) между токами и напряжениями на индуктивности и емкости преобразованием Лапласа преобразуются в алгебраические: