Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
53
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
135.81 Кб
Скачать

ФГБОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра Информатики

100

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Выполнение индивидуального задания

в MS Word

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к лабораторной работе по информатике

1308.5011ХХ.000ПЗ

(обозначение документа)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа

 

ХХХ

 

Фамилия, И., О.

Подпись

Дата

Оценка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент

 

 

ХХХХХХХХХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Консультант

 

 

ХХХХХХХХХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принял

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уфа 2012 г.

Содержание

 

Введение.............................................................................................................

3

1 Задачи, связанные с анализом работы электрических цепей...............

4

1.1 Пример математической модели задачи анализа работы

 

электрической цепи...................................................................................

4

Заключение ........................................................................................................

7

Список литературы ...........................................................................................

8

 

 

 

 

1308.5011ХХ.000ПЗ

 

 

 

 

Изм.

 

№ докум. Подп.

 

Лист

Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разраб.

ФИО студента

 

 

Лит.

 

Лист

Листов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пров.

 

 

Выполнение индивидуального задания в

 

Д

 

 

 

8

Рецен.

 

 

MS Word

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УГАТУ ХХХ 1

Н контр

ФИО препод.

 

 

 

 

 

. .

 

 

 

 

 

 

 

 

Утв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стиль Заголовок 1

 

 

Введение

 

 

 

 

 

К задаче решения системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ)

сводится большое число физических и технических проблем, возникающих,

например:

 

 

Стиль Основной_ПЗ

 

при решении задач статической и динамической теории упругости,

упругопластичности, акустики и др.;

 

 

при анализе работы электрических цепей;

Маркированный список

 

 

 

при анализе процесса распространения тепла в сплошной среде (газе, жидкости

или твёрдом теле) от более нагретых частей к менее нагретым;

 

и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

 

3

 

 

Нумерованный список
Маркированный список

Стиль Заголовок 1

1 Задачи, связанные с анализом работы электрических цепей

Задачи, связанные с анализом работы электрических цепей, могут формулироваться разными способами, например:

расчет токов в системе;

нахождение электродвижущей силы (ЭДС);

вычисление внутренних сопротивлений источников ЭДС;

расчет значений сопротивления каждой ветки электрической цепи.

Математическая модель для такого рода задач создается на основе законов Кирхгофа. В изолированной замкнутой электрической цепи выполняются следующие законы Кирхгофа:

1.Алгебраическая (с учетом знаков) сумма входящих и выходящих токов для любого узла контура равна нулю. Математически это можно выразить следующим образом:

 

 

 

Название

 

 

N

 

 

 

 

 

 

I k = 0

,

(1.1)

 

k =1

 

 

 

где N – общее количество узлов цепи, k – номер узла.

 

 

2.Алгебраическая сумма падений напряжения на элементах в любом контуре равна нулю, то есть алгебраическая сумма ЭДС в контуре равна алгебраической сумме падений напряжений на пассивных элементах этого контура.

N

 

N

 

 

 

R

I k Rk = E

Ei

,

(1.2)

k =1

i =1

 

 

 

 

 

Стиль Заголовок 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1Пример математической модели задачи анализа работы электрической цепи

Рисунок 1.1 представляет электрическую схему, на которой присутствуют реальные источники тока. Известны сопротивления пассивных элементов

Перекрестная ссылка

 

 

 

 

 

4

Изм.

 

№ докум.

Подп.

Дата

4

 

 

Ri

(i = 1,K9) ,

напряжения

на

контактах

Ei (i = 1,K4)

и

внутреннее

сопротивление источников токов ri

(i = 1,K4) . Необходимо при помощи законов

Кирхгофа и метода контурных токов определить токи в ветвях этой цепи.

Направление обхода в каждом из контуров задано по часовой стрелке.

 

Название

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1 – Многоконтурная схема электрической цепи

 

 

Данную схему можно разбить на несколько контуров:

 

 

 

1)

1-2-4-1;

 

 

 

 

 

 

 

2)

3-4-2-3;

 

 

 

Нумерованный список

 

 

3)

1-4-3-1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

1-2-3-4-1;

 

 

 

 

 

 

 

5)

и так далее.

 

 

 

 

 

В модель войдут только первые три контура1:

 

 

 

 

1)

1-2-4-1;

 

 

 

 

 

 

 

2)

3-4-2-3;

 

 

 

Сноска

 

 

 

3)

1-4-3-1.

 

 

 

 

 

 

 

Согласно первому и второму законов Кирхгофа система уравнения

запишется в виде

 

 

 

 

 

 

1 Контуры, начиная с четвертого и далее можно получить наложением первых трех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

I R + I

3

R + I

4

R + I

4

r = − E

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

I

4

R

 

I

4

r

+ I

5

R

+ I

6

r + I

6

R

= −E

2

+ E

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

2

6

 

1

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

(1.3)

 

I

2

R2

+ I 2 r3 I5 R5 I3 R3 = −E3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1 I 2 I3 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I5

+ I 2 I6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

I

 

 

 

I

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В матричном виде система линейных уравнений (1.3) запишется так:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AI = b ,

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

 

+ r

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

R4 r 1

 

R5

 

R6 + r2

0 R + r R

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

0

 

 

A =

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

,

1

 

− 1

 

 

 

 

− 1

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

− 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

− 1

 

 

 

 

 

 

− 1

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I =

 

 

 

,

 

b =

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эта СЛАУ и есть математическая модель задачи. Таким образом, решение

задачи сводится к решению системы линейных уравнений (1.3).

 

 

 

 

 

6

Изм.

 

№ докум.

Подп.

Дата

6

 

 

Стиль Заголовок 1

Заключение

Перекрестная ссылка

Таблица 1 представляет шаги, которые необходимо предпринять при анализе работы электрических цепей

Название

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

№ шага

Описание шага

 

 

 

 

1.

Определить независимые контуры.

 

 

 

 

2.

Определить узлы. Задать направление токов в узлах.

 

 

 

 

3.

Выписать уравнения для контуров и узлов.

 

 

 

 

4.

Проверить полноту системы, чтобы число независимых уравнений

 

 

 

совпадало с числом неизвестных.

5.Составить систему уравнений и решить ее любым известным методом

[1].

Перекрестная ссылка

.

7

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

7

 

Стиль Заголовок 1

Список литературы

1.Копченова Н.В., Марон И.А. Вычислительная математика в примерах и задачах. М.: Наука, 1972. 366 с.

2.Алексеев Е.Р., Чеснокова О.В. Решение задач вычислительной математики в пакетах MathCad 12, MatLab 7, Maple 9. М.: НТ Пресс, 2006. 496 с.

3.Кабальнов Ю. С., Карчевская М. П., Рамбургер О.Л. Применение Excel в

базовом курсе информатики: учебное пособие. Уфа: УГАТУ, 2006. 177 с.

Нумерованный список

8

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

8

 

Соседние файлы в папке Лабораторные по информатике