
- •Запорізький національний технічний університет
- •Чисельні методи
- •Використння MatLab
- •Методичні вказівки
- •До лабораторних робіт з курсу
- •«Обчислювальна техніка та програмування за фахом» (Частина 1)
- •Затверджено
- •2.1 Мета роботи 13
- •Зміст та оформлення лабораторних робот
- •Лабораторна робота №1 Програмування в середовищі Matlab
- •1.1 Мета роботи
- •1.2 Завдання до лабораторної роботи
- •1.3 Основні теоретичні відомості
- •1.3.3 Введення і виведення інформації в діалоговому режимі
- •1.3.4 Організація повторення дій
- •1.4 Індивідуальні завдання до лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 2 Рішення нелінійних рівнянь методами половинного розподілу та хорд
- •2.1 Мета роботи
- •2.2 Завдання до лабораторної роботи
- •Основні теоретичні відомості
- •2.3.1 Методи ітераційного уточнення коренів нелінейних рівнянь
- •2.3.2 Функції MatLab для вирішення нелінійних рівнянь
- •2.4 Індивідуальні завдання до лабораторної роботи
- •2.5 Завдання на самостійну роботу
- •2.6 Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 3 Рішення нелінійних рівнянь методами Ньютона та простих итерацій
- •3.1 Мета роботи.
- •3.2 Завдання до лабораторної роботи
- •3.3 Основні теоретичні відомості
- •Метод простої ітерації (метод послідовних повторень)
- •Індивідуальні завдання до лабораторної роботи
- •Лабораторная работа №4 Тема: Рішення систем лінійних алгебраічних рівнянь
- •Прямі методи і їх реалізація в пакеті MatLab
- •Ітераційні методи і їх реалізація в пакеті MatLab
- •4.4 Індивідуальні завдання до лабораторної роботи
- •6.5 Контрольні питання
- •Список літератури
- •Додаток а Індивідуальні завдання до робіт № 4, 5
- •Додаток б. Варіанти завдань для підготовки до модульного контролю по темі «Розв’язання нелінійних рівнянь»
Додаток б. Варіанти завдань для підготовки до модульного контролю по темі «Розв’язання нелінійних рівнянь»
Нижче приведені варіанти завдань. Кожне з них включає варіанти, що відрізняються один від одного набором даних. Всі параметри у формулах, якщо не обумовлене інше, слід записувати в системі СІ.
Завдання 1. Заземлітель у формі кільця радіусом r розташований в грунті на глибині h. Його сопротивление при h >> r розраховується по формулі:
|
|
де π = 3,14., G - електропровідність грунту, d - діаметр провідника з якого виготовлено кільце.
Задавшись параметрами h і d, вказаними в таблиці, а також прийнявши G = 0,03 1/Ом·м, знайдіть радіус r, що забезпечує необхідне сопротивление заземлення R .
Завдання 2. Заземлітель, виготовлений у вигляді грат прямокутної форми з металевих труб|, розташований горизонтально в грунті на глибині h. Опір заземлителя розраховується по формулі
|
|
де π = 3,14…, L = 6×l − сумарна довжина труб, r − радіус труб, h − глибина, G − питома електропровідність грунту.
Задавшись параметрами r = 0,01 м, h (із таблиці), визначите розмір l, відповідний необхідному сопротивлению R.
Завдання 3. Електрична ємкість системи двох паралельних пластин прямокутної форми (див. Малюнок) при a ≥ d і b ≥ d може бути визначена по формулі:
|
де ε1 − відносна діелектрична проникність середовища, ε0 = 8,85·10–12 Ф/м; a і b − розміри пластин; d − відстань між пластинами, π = 3,14…. Знайдіть зазор d, що забезпечує отримання необхідної ємкості C при вказаних в таблиці параметрах.
|
Завдання 4. Електрична ємкість двох коаксіальних плоских дисків (див. малюнок) при L/R<1 розраховується по формулі:
|
|
де ε1 − відносна діелектрична проникність середовища,
ε0 = 8,85·10–12 Ф/м, R − радіус дисків, L − відстань між дисками, π =3,14... .
Знайдіть радіус R, що задовольняє необхідному значенню ємності С, при заданих в таблиці параметрах ε1 и L .
Завдання 5. У інтегральних схемах використовують планарные конденсатори, що мають вигляд металевого диска, розташованого в круглому вирізі металізації на поверхні діелектричної підкладки (див. малюнок). Ємкість такого конденсатора визначається по формулі: |
|
де ε1 − відносна діелектрична проникність діелектрика,
ε0 = 8,85·10−12 Ф/м, R − радіус вирізу, r – радіус диска.
Задавшись вказаними в таблиці параметрами ε1 і r, знайдіть радіус R, що забезпечує необхідну ємкість С.
Завдання 6 Для експериментально отриманої прямої гілки вольтамперної характеристики напівпровідникового діода при u < 0,6В В підібрана апроксимація у вигляді:
|
|
де ток i заданий в міліамперах, напруга u – у вольтах.
Використовуючи апроксимацію, знайдіть напругу на діоді, при якому через нього протікатиме заданий в таблиці ток i. При складанні рівняння використовуйте вказані в таблиці параметри a, b, c, d і e.
Параметр |
Варіант |
|||||
7-1 |
7-2 |
7-3 |
7-4 |
7-5 |
7-6 |
|
i,мА |
11 |
15 |
22 |
25 |
32 |
47 |
a,мА/В |
0,2 |
2,3 |
112 |
32 |
39 |
15 |
b,мА/В2 |
97 |
150 |
215 |
67 |
140 |
22 |
c,мА/В3 |
88 |
120 |
110 |
275 |
97 |
217 |
d,мА/В4 |
350 |
457 |
465 |
84 |
192 |
118 |
e,мА/В5 |
112 |
97 |
149 |
52 |
76 |
56 |
Завдання 7. Для захисту від вібрації блок літакової станції радіолокації встановлений на чотирьох амортизаторах. Система амортизації при цьому може мати до шести власних механічних резонансів, частоти яких визначаються рівнянням:
|
|
де A, B, C, D, E, F, G − коефіцієнти, що визначаються параметрами конструкції, ω – частота коливань.
Знайдіть резонансні частоти для заданих коефіцієнтів рівняння.
Параметр |
Варіант |
|||||
8-1 |
8-2 |
8-3 |
8-4 |
8-5 |
8-6 |
|
А |
0,01 |
0 |
0 |
0,1 |
1 |
0 |
B |
1 |
0,01 |
0,02 |
–20 |
0 |
0 |
C |
–78 |
1 |
0,1 |
102 |
–29900 |
1 |
D |
2,1e3 |
–1,25e3 |
–2,56e3 |
–8,98e3 |
0 |
–116 |
E |
-2,5e4 |
1,85e5 |
3,45e5 |
8,76e6 |
26400 |
4,3e3 |
F |
1,2e5 |
–8,75e6 |
–9,95e6 |
–7,5e5 |
9,12e8 |
–5,3e4 |
G |
–1,9e5 |
8,9e7 |
2,7e7 |
–3,3e8 |
–1,75e9 |
8,9e4 |