
- •Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию
- •Предисловие
- •1.Основные сведения о MathCa
- •1.1.Знакомство с MathCa
- •1.2. Интерфейс пользователя MathCad Рабочее окно
- •Главное меню
- •Состав команд меню File (Файл)
- •Состав команд меню Edit (Правка).
- •Состав команд меню View (Вид)
- •Состав команд меню Insert (Вставка)
- •Hiperlink… [Ctrl-k] (Гиперсвязь):
- •Состав команд меню Format (Форматирование)
- •Состав команд меню Math (Математика)
- •Состав команд меню Symbolic (Символика)
- •Состав команд меню Window (Окно)
- •Состав команд меню Help (Справка)
- •Панели инструментов
- •Стандартная панель (Standard)
- •Панель форматирования (Formatting)
- •1.3. Настройка панелей инструментов
- •2.Основы работы с пакетом MathCad
- •2.1.Простейшие приемы работы
- •2.1.1.Арифметические операции
- •2.1.2.Функции
- •4 Обратные гиперболические функции
- •2.1.3.Работа с комплексными числами
- •Найдём погрешность по напряжениям
- •2.2. Векторы, матрицы и операции с ними
- •2.2.1 Векторы и матрицы
- •2.2.2 Операторы и функции для работы с векторами и матрицами
- •Max(V)- возвращает максимальный элемент
- •Для нахождения вектора искомых токов записываем
- •В матричной форме эта система запишется
- •2.3. Программы-функции
- •2.3.1. Описание программы - функции и локальной оператор присваивания
- •2.3.2. Обращение к программе-функции MathCad
- •2.3.3. Программирование в программе-функции
- •2.3.4. Программирование в программе-функции разветвляющихся алгоритмов
- •2.3.5. Программирование в программе-функции циклических алгоритмов
- •2.3.6. Построение амплитудно-частотной характеристики
- •2.4 Использование в теоретической электротехнике встроенных функций для расчета рядов и определенных интегралов
- •2.4.1 Расчет численным методом определенных интегралов
- •2.4.2 Встроенная функция для расчета рядов
- •2.4.3 Методика расчета установившихся несинусоидальных токов в линейных электрических цепях
- •3.Примеры электротехнических расчетов при использовании вычислений в среде MathCad
- •3.1. Расчет линейной электрической цепи постоянного тока
- •Корни системы уравнений
- •Вводим исходные данные
- •2.Решение задачи c помощью блока решений Given:
- •3.2. Расчет линейной электрической цепи синусоидального тока
- •Найдём погрешность по напряжениям
- •Д ля нахождения вектора искомых токов записываем
- •В матричной форме эта система запишется
- •3.3.Расчет переходных процессов
- •Решим задачу классическим методом. Задание значений параметров элементов цепи:
- •Напряжение на ёмкости c1 было равно e
- •Построение исходного графика зависимости эдс источника от времени (рис.3.28).
- •3.5.Расчет нелинейных резистивных цепей методом полиномиальной аппроксимации Ньютона
- •Из рис.3.36 следует, что уже на 10-й итерации итерационный процесс достигает требуемой точности.
- •Библиографический список
- •Капаев Владимир Иванович Тарасова Наталья Александровна
2.3.5. Программирование в программе-функции циклических алгоритмов
Напомним, что циклические алгоритмы (или проще циклы) содержат повторяющиеся вычисления, зависящие от некоторой переменной. Такая переменная называется параметром цикла, а сами повторяющиеся вычисления составляют тело цикла.
Программирование цикла типа арифметической прогрессии. Для программирования таких циклов используется оператор цикла for. Для ввода такого оператора необходимо выполнить следующие действия:
- щелкнуть на кнопке for наборной панели Программирования. На экране появятся поля ввода, изображенные на рис. 2.8.
Рисунок 2.3.8- Структура оператора цикла for.
- в поле ввода 1 введите имя параметра цикла;
- в поле ввода 2 ввести диапазон значений параметра цикла, используя для этого дискретный аргумент ;
- в поле ввода 3 вводятся операторы, составляющие тело цикла. Если одной строки недостаточно, то дополнительные поля ввода (дополнительные строки) создаются щелчком на кнопке “Add line” в панели программирования и тогда слева от тела цикла появляется вертикальная черта.
Пример 2.3.4. Составим программу, строящую амплитудно-частотную характеристику сопротивления двухполюсника, показанного на рисунке 2.5.
2.3.6. Построение амплитудно-частотной характеристики
Для построения графика зависимости значений массива MZ от частоты, которая равна номеру элемента массива, умноженному на шаг изменения частоты h, необходимо выполнить следующую последовательность действий:
1. Задать ранжированную переменную на весь диапазон номеров элементов массива, подлежащих выводу на график. Значение ранжированной переменной задается по следующему формату:
<номер первого элемента>,<номер второго элемента>..<номер последнего элемента>.
Если номера вводимых элементов изменяются через единицу, то номер второго элемента можно не задавать. Символ многоточия «..» появляется на клавиатуре после нажатия на клавишу «;» (точка с запятой).
;
2. Ставим визир в точке, где на экране должен располагаться верхний левый угол графика;
3. В меню выберем с помощью мыши Insert/Graph/X-Y Plot и на экране появится область графика;
4. На плейсхолдер у горизонтальной оси поместим выражение, вычисляющее частоту через номер элемента массива;
5.
На плейсхолдер у вертикальной оси
поместим идентификатор массива с
индексом заданной ранжированной
переменной;
Рисунок 2.3.9- График амплитудно-частотной характеристики
6. Щелкнем мышью на свободном поле экрана, и на экране построи
2.4 Использование в теоретической электротехнике встроенных функций для расчета рядов и определенных интегралов
2.4.1 Расчет численным методом определенных интегралов
В теоретической электротехнике часто бывает необходимо вычислять определенные интегралы весьма сложных математических выражений. В системе MathCAD имеется встроенная функция для численного расчета определенных интегралов, которая вызывается путем нажатия на клавишу «&». На экране при этом появляется знак интеграла.
П
ример2.4.1.
Вычислить интеграл функции