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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 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

 

_ 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».

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