Расчет токов и напряжений в сложной электрической цепи методом обращения матрицы

Представим систему уравнений в матричной форме

где

Уравнения можно записать в виде произведения матриц

или в сокращенном варианте как

где - вектор-столбец токов,

- вектор-столбец напряжений.

Если - квадратная неособенная матрица, то существует такая обратная матрица , что

Умножив уравнение слева и справа на обратную матрицу , получим

Принимая во внимание уравнение (6.4), получим

где - обращенная матрица комплексных сопротивлений схемы, состоящая из коэффициентов

Значения контурных токов определяются через формулы

Таким образом, для вычисления неизвестных токов необходимо определить коэффициенты обратной матрицы и осуществить их подстановку в уравнение.

Расчеты произведем в среде Mathcad (см. ПРИЛОЖЕНИЕ В).

Сравним результаты, полученные методом Крамера и методом обращения матрицы

. Определение выражения для комплексного коэффициента передачи

В соответствии с определением комплексный коэффициент передачи схемы (Рисунок 7.1) определяется

ток напряжение электрический цепь

Рисунок 7.1

Напряжение определим, используя метод контурных токов.

Преобразуем схему

Рисунок 7.2

Составим систему уравнений по методу контурных токов

Выразим из первого уравнения ток и подставим его во второе уравнение, из второго уравнения выразим ток и подставим его в третье уравнение, из которого найдем ток .

Интересное из раздела

Исследование узлов и систем автоматического регулирования
Объектом исследования данного курсового проекта является системы автоматического регулирования, их виды, элементарные звенья и их математические модели с те ...

Расчет параметров различных видов сигналов
В последнее десятилетие ХХ века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения науки сер ...

История появления полупроводниковых интегральных схем
сентября 1958 года сотрудник фирмы Texas Instruments (TI) Джек Килби продемонстрировал руководству три странных прибора - склеенные пчелиным воском на стеклянно ...