Лабораторне завдання

Для схеми на рис.3.1 і за даними варіанту з табл. 3.1 розробити програми розрахунку режиму за постійним струмом у середовищі Mathcad:

• графічно-аналітичним методом за формулою (3.9),

• графічним рішенням рівняння ,

• з використанням процедури root,

• з використанням методу Ньютона-Рафсона за формулою (3.6).

Рисунок 3.1

Модель вольт-амперної характеристики діода описується виразом:

, (3.10)

де – струм насичення, – тепловий потенціал.

Параметри , моделі ВАХ діода наведено у табл. 3.1. У програмах використати математичну модель схеми у вигляді неявного нелінійного рівняння відносно напруги на діоді , що отримується по схемі на рис. 3.2 за допомогою 2-го закону Кірхгофа. У розгорнутому вигляді це рівняння має вигляд:

. (3.11)

Підстановка у (3.11) співвідношення (3.10) дає кінцеву форму рівняння:

. (3.12)

Таблиця 3.1

Цифри номера	Останні чотири цифри номера студентського квитка
	(n-3)-а	(n-2)-а	(n-1)-а	n-а
	Is (mA)	Ut (B)	E (B)	R (кОм)
1	10	0.5	1.0	0.5
2	20	0.52	1.1	1.0
3	30	0.54	1.2	1.5
4	40	0.56	1.3	2.0
5	50	0.58	1.4	2.5
6	60	0.6	1.5	3.0
7	70	0.62	1.6	3.5
8	80	0.64	1.7	4.0
9	90	0.66	1.8	4.5
0	100	0.68	1.9	5.0

Порядок проведення роботи

Завдання 1. Розрахунок режиму схеми за постійним струмом графічно-аналітичним методом.

1. Построїти за формулою (3.9) графіки функцій

(3.13)

2. Знайти точку перетину графіків.

Завдання 2. Графічне рішення нелінійного рівняння (3.12).

1. Построїти за формулою (3.12) графік функції .

2. Знайти точку перетину графіка з віссю абсцис.

Завдання 3. Використовуючи функцію root системи MathCad знайти рішення рівняння (3.12) для початкових наближень В.

Завдання 4. Використовуючи формулу (3.6) скласти програму ітераційного рішення рівняння (3.12) за методом Ньютона-Рафсона. Точність розрахунку прийняти рівної ε=0.001. Критерієм зупинки ітераційного процесу є умова (3.7).

Порівняти отриманий результат з результатами попередних пунктів.

Зміст|вміст,утримання| звіту

1. Короткі теоретичні відомості, розрахункові формули, досліджувана схема.

2. Результати рішення нелінійного рівняння графічним методом.

3. Результати рішення нелінійного рівняння за допомогою функції root.

4. Результати розрахунку схеми графічно-аналітичним методом.

5. Результати розрахунку схеми методом Ньютона-Рафсона.

6. Короткі висновки|висновок,виведення| по роботі.