Re(v) -возвращает вектор реальных частей вектора с комплексными переменными
Im(v)-то же для мнимых частей
Приведенные примеры помогут изучить методы расчёта электрических цепей, сводящееся к составлению уравнений Кирхгофа в матричной форме и решение этих уравнений в системе MathCAD.
Пример 2.1. Рассмотрим цепь, изображенную на рис 1.2, параметры элементов цепи возьмём как в примере 1.5. Требуется рассчитать токи во всех ветвях различными методами.
Рассчитаем токи во всех ветвях с помощью уравнений Кирхгофа. Зададим данные:
где mE, aE - модуль и аргумент (в радианах) значения ЭДС, заданной в показательной форме;
mZ3, aZ3 - модуль и аргумент сопротивления Z3.
Вначале все величины, заданные в показательной форме, переведём в алгебраическую форму.
Далее составим систему уравнений по законам Кирхгофа. Предварительно запишем систему уравнений в системе MathCAD не для вычисления, а как комментарий:
Эти уравнения записаны не по правилам записи в системе MathCAD, и если бы мы оставили эти уравнения для вычисления, то MathCAD непременно показал ошибку. Эти уравнения нам необходимы как комментарий. MathCAD позволяет записывать математические выражения как невычисляемые, для этого необходимо:
- щелкнуть мышью на данном формульном блоке, чтобы он активизировался;
- щелкнуть на кнопке меню Format;
- в этом меню щелкнуть на кнопке Properties;
- в открывшемся меню щелкнуть Calculation;
- в открывшемся меню поставить «птичку» в Disable Evaluation;
- OK.
После этого в правом верхнем углу активизированного выражения появится чёрный квадратик, указывающий на то, что выражение является не вычисляемым, а используется как комментарий. Знак равенства в таких выражениях следует брать как знак «=» операции отношения из палитры
Boolean, открывается при нажатии на соответствующую кнопку на палитре Math.
Систему уравнений (2.1) запишем в матричной форме.
где
Зададим в системе MathCAD матрицы А и В.
Сначала запишем
А:= .
Затем зададим шаблон матрицы размером 6х6 и получим
Далее наводим курсор на соответствующий элемент шаблона матрицы, щелкаем мышью и с клавиатуры вводим значения элемента в виде математического выражения. Все переменные этого выражения должны быть предварительно определены, иначе MathCAD покажет на ошибку.
Аналогично создадим вектор - столбец правой части.
Для нахождения вектора искомых токов записываем
где операция вычисления матрицы, обратной А.
Результат вычисления токов вы ведем на экран:
Теперь выполним тот же самый расчёт методом контурных токов.
Примем обход всех независимых контуров по часовой стрелке и обозначим контурные токи I11, I22, I33. Тогда система контурных уравнений примет вид: