Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Самарский государственный аэрокосмический
университет имени академика С.П. Королева»
В.И. КАТОЛИКОВ, А.В. ПОЛУЛЕХ
ПРИМЕНЕНИЕ ПАКЕТА MATHCAD ПРИ РАСЧЕТЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
С А М А Р А
2
008
У
ББК 32.79
К296
Авторы: В.И.Католиков, А.В. Полулех
Рецензенты: канд. техн. наук, доц. А.В. Данилов
канд. техн. наук, доц. В.И Михайков
К296 Применение пакета Mathcad при расчете переходных процессов в электрических цепях: учеб. пособие /
[ Католиков В.И, Полулех А.В..]. – Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2008. – 50 с. : ил.
ISBN 5-78883-0441-0
Учебное пособие посвящено применению математического пакета Mathcad при расчете и исследовании электрических цепей в переходном режиме. Приведены примеры вычислений при расчете цепей первого и второго порядка.
Пособие предназначено для студентов электротехнических и радиотехнических специальностей, изучающих дисциплины «Теоретические основы электротехники» и «Основы теории цепей».
УДК 004.9:621.3 (075)
ББК 32.79
ISBN 5-7883-0441-0 © Католиков В.И., Полулех А.В., 2008
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2008
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ…..…………………..……………………………………… 4
ВВЕДЕНИЕ……………………………………...…………………………….. 5
Использование пакета mathcad ghb расчете
И АНАЛИЗЕ ЦЕПЕЙ……..………………………………………….….. 6
1.1. Основы работы с системой Mathcad... ……………...………………. 6
1.2. Расчет цепей постянного и переменного токов…… ......………….. 9
1.2.1. Законы Ома и Кирхгофа для цепей постоянного и
переменного токов………………………………………………... 9
1.2.2. Формы представления комплексных чисел……………................. 11
1.2.3. Условные обозначения………………………………… .....………. 12
1.2.4.Редактирование в Mathcad……………………………………...….. 15
1.2.5. Построение графиков в Mathcad…………………………………... 17
2.ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ЦЕПЕЙ.
2.1. Расчет цепей первого порядка……..…………………………………… 17
2.2. Расчет цепей второго порядка………………… …………………...…...23
Заключение……………..………………………………………… … 26
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ….……………………………………..………… 27
ПРЕДИСЛОВИЕ
Mathcad - это мощный математический интерактивный пакет, который с успехом используется инженерами в области электротехники и электроники. Учитывая простоту работы в этом пакете, он может быть рекомендован и студентам, изучающим электротехнические дисциплины, в частности «Основы теории цепей» (ОТЦ) и «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ).
С помощью данного пакета можно решать практически любые задачи при изучении указанных дисциплин.
Простота работы в Mathcad заключается в том, что математические выражения в нем записываются в обычном символьном виде, привычном для восприятия, правда, при соблюдении некоторых правил, которые легко запоминаются.
ВВЕДЕНИЕ
Анализ работы сложных электротехнических устройств невозможен без использования соответствующего математического аппарата. При анализе электрических цепей необходимо использовать операции с векторами и матрицами, алгебру комплексных чисел, различные методы решения дифференциальных уравнений, спектральные методы расчёта цепей и другие.
Использование интерактивного пакета Маthcad открывает новые возможности в анализе цепей и устройств электротехники.
Простота работы в Mathcad заключается в том, что математические выражения в нем записываются в обычном символьном виде, привычном для восприятия.
В Mathcad вычисления можно выполнять аналитическими и численными методами, представлять результаты в виде чисел, математических выражений, таблиц, двух- и трехмерных графиков, сопровождать вычисления текстом. В данном пакете можно оформить и распечатать всю работу. Из Mathcad можно выходить в интернет, обмениваться материаламии с другими пакетами, например Word, Matlab и другими.
Данное учебное пособие не претендует на полноту применения пакета Mathcad в курсах ОТЦ и ТОЭ. Оно лишь преследует цель оказания помощи студентам при выполнении домашних заданий по отдельным темам расчетно-графических и курсовых работ, приобщения студентов к использованию пакета Mathcad в своей практике, побудить желание более глубокого его изучения самостоятельно по доступной в настоящее время литературе.
Предполагается, что студенты уже имеют некоторое начальное представление о пакете Mathcad, имеют установленную версию этого пакета на своем компьютере не ниже 2001.Практически можно использовать любую версию, работающую под Windows начиная с 2001, но более поздние версии обладают большими возможностями и удобством работы. Поэтому в настоящее время желательно использовать версии 11, 12, 13 или 14.
В данном учебном пособии примеры вычислений показаны в версии Mathcad 2001.