Файл: Некоторые специальные разделы курса теоретической электротехники учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.08.2024
Просмотров: 42
Скачиваний: 0
- 51 -
многомерный вектор
І 1
0 )
1^
называется точечный изображением функции £М |
. £ принципе |
вF можно было включить в случае непериодических функ
ций и компоненту |
fn. = f (Т) |
- |
, но для |
общности это |
||
не сделано |
( ведь |
для. периодических |
функций |
Ль. " |
) . |
|
Операция, нахождения, точечного изображения F |
по ориги |
|||||
налу $(к) |
называется! прямым точечным преобразованием.При |
|||||
этом интервал обычно делят на равные |
части, как и в преоб |
|||||
разованиях |
Лапласа и Лорана |
(дискретных). |
|
|
|
|
i, |
t |
|
tll-« |
Т |
|
|
|
|
|
Рис. |
I . |
|
|
2.0 |
б р а т н о е |
п р е о б р а з о в а н и е . |
|||||
Обратное преобразование - |
приближенное определение функ |
||||||
ции 1(1) |
00 ее точечном; изображению - |
сводится! к интер |
|||||
полированию |
: по компонентам |
|
fn-t |
||||
вектора |
F. |
определяется, некоторая функция, совпадающая ч: |
|||||
Ці) |
в точках |
0«,*4 |
• |
*»-« |
и приближаю |
||
щаяся к неИ в |
промежуточных точках ( пунктирная криваві на |
||||||
р и с і ) і |
|
|
„ |
ЛІ |
|
|
|
|
M ) = H / « 4 W W . |
|
ft) |
|
|
— |
sz - |
|
|
|
|
Функции' |
, |
называемы» координатными,должнм отражать |
|||||
существенные стороны решения, должны соответствовать условию |
|||||||
задачи.Так, при рассмотрении периодических |
процессов, цел»со |
||||||
образно в качестве координатных выбирать тригонометрические |
|||||||
функции, что вряд ли удобно при расчете переходных процессов. |
|||||||
В последнем случае часто используются степенные полиноны. |
|||||||
Переходы, типа ( I ) |
в |
(2) принято |
обозначать |
|
|
||
|
H i d ) |
|
_ u . i ( 0 * F . |
|
( 3 ) |
||
первое преобразование; всегда, точное, поров |
|
приближенное. |
|||||
З.'С в о й с т |
в а |
|
т о ч е ч н ы х |
п р е о б р а з о в а |
|||
|
н и й . |
|
|
|
|
|
|
Точечным' преобразованиям |
присуди некоторые общие свойст |
||||||
ва, подобные свойствам преобразований Фурье и Лапласа.При |
|||||||
этом, |
если речь идет |
о нескольких функциях,- |
то имеют в виду |
||||
рассмотрение их на одном: и том ха интервале, |
разделенном аа |
||||||
одинаковое число |
частей. |
|
|
|
|||
С і |
о f о і І |
о л и н е - й н о с т и : |
линейной, комбина |
ции оригиналов соответствует линейная комбинация изображений.
-m. v
Свойство вытекает из правил сложения векторов и умножения-, их км постоянное число:
г |
О./о |
|
/о _ a FV |
|
|
|
|
||
|
— |
= a |
и. |
33 |
- |
|
Jo *<Ро |
|
|
S, +ъ |
• f t |
У X |
Ы~1
Т е о р е м а д и ф ф е р е н ц и р о в а н а » : операции дифференцирования оригинала соответствует умножена* её изображения на матрицу дифференцирования, компонентами ко
торой являются значения производных функции по времена. Используя выражение (,2),получим
|
Применяя теперь |
прямое преобразование (J) в свойство |
||
линейности,находим |
і . |
|
|
|
где |
Д - матрица дифференцирования":. |
|
||
|
|
чіт |
|
|
|
чіт |
ч!(а |
• • • • • • • |
(6) |
|
|
|
||
|
* • * . • |
|
||
|
|
чім- |
* • • * |
|
|
Т е о р е м а |
ї в т е г |
р к р о в а в а я : операнда |
интегрирования оригинала соответствует умножение е* изобра жения, на матрицу интегрирование, компонеяталн которой вмявт- с* интегралы от коврдинатных функции.
|
|
|
- it ~ |
|
|
Проинтегрируем (2) |
в |
пределах от 0 |
до |
t |
|
а |
VI |
|
о |
( І ) , |
тогда |
а затем |
используем преобразование |
||||
|
і |
|
|
|
(7) |
T J / / w a t } |
= |
H F . |
|
||
где И |
- матрица |
интегрирования: |
|
оо
TR |
(8) |
И=
та
Верхняя строка |
И |
и соответственно верхняя компонента |
изображения; интеграла составлена из нудей- из-за принятых |
||
пределов интегрирования. |
||
Т е о р е м а |
у м н о ж е н а я : произведении ори |
|
гиналов соответствует |
скалярно* произведение их изображении; |
|
(перемножаются, сходственные компоненты). |
||
|
|
(9) |
т.н. компоненти обоих |
векторов вещественны. |
Dpi выполнении этой, операции один из векторов может быть заменен диагональной матрицей . Например:
|
|
0 |
...0 |
F = |
О |
S, |
0 |
|
|
|
о . 0 ...
|
|
- |
35 |
- |
|
|
|
|
ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ |
|
|
||||
|
ЦЕііЕїд В ТОЧЕЧНОЙ. ФОРШ |
|
|
||||
|
Основными уравнениями, описывающими состояние электричес |
||||||
кой, цепи в любой, момент времени, |
являются, первый и второй, sa |
||||||
|
|
lt . |
|
|
m |
|
|
коны Кирхгофа |
{ 5 1 1 ц = |
О |
|
для узла и 2£ U« в о |
для |
||
контура),законы электромагнитной |
и электростатической, индукции |
||||||
( |
eft* а |
^ с = Ж? |
^ * а |
Ї Ш £ |
ж в зависимости, |
связываю |
|
щие между собой токи и напряжения, сопротивлений, |
потокосцеп- |
||||||
ления и токи индуктивностей, |
заряды и напряжения емкостей, |
||||||
токи и напряжения источников и преобразователей |
энергии. |
||||||
|
Используя |
преобразование. ( I ) |
и свойство линейности |
(4), |
легко получить уравнение законов Кирхгофа в точечной форме::
для |
узла |
п. |
» |
|
О , |
(10) |
21 |
I * = |
|||||
|
|
к»» |
v |
|
|
|
|
|
m. |
|
|
|
|
для |
контур». |
3£ |
LLk |
- |
0, |
( I I ) |
|
применяя теорему |
дифференцирование! (5), |
можно подучить |
|||
выражения, законов |
электромагнитной, я электростатической, ин |
|||||
дукции в точечной форме: |
|
|
||||
для-индуктивности |
|
U-=X >H', |
(4g) |
|||
для. емкости |
|
|
І |
=ї>0- ; |
(ІЗ) |
|
|
Выведем теперь соотношения, связывающие х точечной |
|||||
форме ток а |
напряжение простейших двухполюсниковсопро |
тивлений, индуктивности, емкости, источников напряжения, и тока.
Источник напряжения (рис.2,а) - идеальный источник электрической, энергии, напряжение на зажимах которого U . W не зависит от его тока . U(i) называется; злек«родвидодо&
силой, ( в . д . с . ) или задающим напряжением.їочечіша изображе ние этого параметра
|
ц = Т а { а ш } |
= |
U . |
|
||
|
|
|
||||
и.« = и . ( Ы |
схеме замещения, для точечных |
вели |
||||
где и-к = •*»--» |
t a H a |
|||||
чин источник, напряжения изображается. , как на рис.2 , |
б. |
|||||
ІЧНИЇ |
|
|
|
|
|
|
а) |
U |
|
|
8) U- |
|
|
|
|
|
|
Рис.2.
Источник, тока (рис.3,а) - идеальный источник питали», ток которого t ( t ) на зависит от напряжения на его зажимах и называема задающим током. Точечное изображение этой ве-
ЛИЧУЧК |
|
|
v |
|
|
|
|
as) |
|
Ln-t |
|
где |
, а схема |
замещения, источника |
показана, на рис.3,б. |
Ъ) |
|
а) |
|
|
|
• |
в - |
U |
Рис.3 |
а |
|
||
|
|