Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Физика Физика

Математическое моделирование физических задач на ЭВМ

Ночник-проектор "Звездное небо и планеты", фиолетовый.
Оригинальный светильник - ночник - проектор. Корпус поворачивается от руки. Источник света: 1) Лампочка (от карманных фонариков) 2) Три
330 руб
Раздел: Ночники
Фонарь желаний бумажный, оранжевый.
В комплекте: фонарик, горелка. Оформление упаковки - 100% полностью на русском языке. Форма купола "перевёрнутая груша" как у
87 руб
Раздел: Небесные фонарики
Горшок торфяной для цветов.
Рекомендуются для выращивания крупной рассады различных овощных и цветочных, а также для укоренения саженцев декоративных, плодовых и
7 руб
Раздел: Горшки, ящики для рассады

Министерство народного образования Приднестровский Государственный Университет им. Т.Г. Шевченко Физико-математический факультет Кафедра общей физики и методики преподавания физики Кафедра информатики и вычислительной техники Дипломная работа Математическое моделирование физических задач на ЭВМ На примере расчета разветвленных цепей постоянного тока основанного на использовании законов Кирхгофа Выполнил: Студент 506 группы Коваленко А.С. Научные руководители: Кандидат физико-математических наук, доцент Цыпишка Д.И. Кандидат физико-математических наук, доцент Брагарь Л.Ф. Тирасполь, 2000г. Содержание:Введение 3 1. Напряжение и ток в электрической цепи 4 2. Резистивный элемент 5 3. Источники 6Глава 1. Задача анализа разветвленной цепи 7 Глава 2. Пример. Результаты вычислений 9 Глава 3. Методика моделирования 10 1. Линейный граф и матрица соединений 10 2. Уравнения контурных токов 13 3. Алгоритм формирования узловых уравнений 16Заключение 17 Использованная литература 18 Приложение 19 Введение Все электротехнические и радиотехнические устройства представляют собой электромагнитные устройства, главные процессы в которых подчиняются общим законам электромагнетизма. В любом электромагнитном устройстве происходит движение электрических зарядов, неразрывно связанное с изменяющимся во времени и пространстве электромагнитным полем, двумя сторонами которого являются электрическое и магнитное поля. Электромагнитные процессы сопровождаются взаимным преобразованием электромагнитной энергии в другие виды энергии. Точный анализ этих процессов, описываемых системами уравнений в частных производных (уравнениями Максвелла), - задача, трудно разрешимая даже в простейших случаях. Но для инженерных расчетов и проектирования устройств необходим количественный анализ. Поэтому возникает потребность в приближенных методах анализа, позволяющих с достаточной степенью точности решать широкий круг задач. Такие методы дает теория электрических цепей, которая для характеристики электромагнитных процессов вместо векторных величин теории поля, зависящих от пространственных координат и времени, вводит интегральные скалярные величины – ток и напряжение, являющиеся функциями времени. Для приближенного учета процессов преобразования электромагнитной энергии в теории цепей вводят идеальные элементы с выводами или полюсами, через которые проходит электрический ток. Простейшими идеальными, базисными элементами являются двухполюсные элементы с двумя полюсами или выводами – индуктивный, емкостный и резистивный элементы, учитывающие накопление энергии в магнитном и электрическом полях и необратимое преобразование электромагнитной энергии в другие виды энергии. Для учета преобразования энергии неэлектрической природы (химической, механической, тепловой и т. д.) в электромагнитную энергию вводят элемент с двумя выводами, называемый источником. Наряду с указанными вводят четырехполюсные и многополюсные элементы в общем случае с выводами. Соединяя между собой соответствующим образом эти идеальные элементы, получают электрическую цепь, приближенно отображающую электромагнитные процессы в каком-либо устройстве по отношению к интересующим выводам.

Теория цепей применима к большому числу устройств, в которых представляют интерес процессы в отдельных точках – выводах. В настоящее время существуют методы и средства расчета радиотехнических цепей на основе математических моделей, представляющие собой в общем случае системы нелинейных дифференциальных уравнений. Одним из многих таких средств является программа, предложенная в , которая представляет собой реализацию математической модели расчета цепей постоянного тока. Программа работает следующим образом: пользователь вводит все данные для расчета цепи, самостоятельно производя анализ цепи, т.е. он вводит количество узлов, количество ветвей с элементами, находящимися на них и номиналы этих элементов. Програма решает получающиеся при этом линейные уравнения и выводит результат вычислений. Недостатком указанных выше программных средств является отсутствие автоматизированного построения разветвленных цепей, ввода элементов, выбора направления обхода контуров и токов в ветвях по введенной принципиальной схеме. Кроме этого существующие программы не позволяют непосредственно при расчетах проводить анализ полученных результатов, в динамике изменять параметры компонентов. В связи с этим целью дипломной работы является: разработка математической модели и программы анализа и расчета цепей постоянного тока, автоматического выбора направления обхода контура и направления токов в ветвях цепи, и выводить результаты вычислений. В данной дипломной работе рассматривается метод расчета и анализа линейных разветвленных цепей содержащих резистивные элементы и источники ЭДС с постоянными параметрами элементов основанный на использовании законов Кирхгофа. 1. Напряжение и ток в электрической цепи Электрический ток и напряжение являются основными величинами, характеризующими состояние электрических цепей. Электрический ток в проводниках представляет явление упорядоченного движения электрических зарядов. Под термином «ток» понимают также интенсивность или силу тока, измеряемую количеством электрического заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника в единицу времени: Следовательно, ток представляет собой скорость изменения заряда во времени. В СИ заряд выражается в кулонах (Кл), время – в секундах (с), ток – в амперах (А). Ток как отношение двух скалярных величин является скалярной алгебраической величиной, знак которой зависит от направления движения зарядов одного знака, а именно условно принятого положительного заряда. Для однозначного определения знака тока за положительное направление достаточно произвольно выбрать одно из двух возможных направлений, которое отмечают стрелкой (рис. 1.1, а). Если движение положительного заряда происходит в направлении стрелки, а движение отрицательного заряда—навстречу ей, то ток положителен. При изменении направления движения зарядов на противоположный ток будет отрицательным. Перед началом анализа на всех участках цепи необходимо отметить положительные направления токов, выбор которых может быть произвольным. Программа расчета построена так, что за положительное направление тока принято направление движения «по часовой стрелке».

Прохождение электрического тока или перенос зарядов в цепи связаны с преобразованием или потреблением энергии. Для определения энергии, затрачиваемой на перемещение заряда между двумя рассматриваемыми точками проводника, вводят новую величину – напряжение. Напряжением называют количество энергии, затрачиваемой на перемещение единицы заряда из одной точки в другую: где w—энергия. При измерении энергии в джоулях (Дж) и заряда в кулонах (Кл) напряжение выражают в вольтах (В). Напряжение как отношение двух скалярных величин также является скалярной алгебраической величиной. Для однозначного определения знака напряжения между двумя выводами рассматриваемого участка цепи одному из выводов условно приписывают положительную полярность, которую отмечают либо стрелкой, направленной от вывода, либо знаками « », «-» (рис. 1.1, б, в). Напряжение положительно, если его полярность совпадает с выбранной; это означает, что потенциал вывода со знаком « », из которого выходит стрелка, выше потенциала второго вывода. Перед началом анализа должны быть указаны выбранные положительные полярности напряжений – только при этом условии возможно однозначное определение напряжений. В программе по умолчанию каждому источнику ЭДС приписывают « » к высшему потенциалу, а «-» – к низшему. Положительную полярность напряжения выбирают согласованной с выбранным положительным направлением тока, когда стрелки для тока и напряжения совпадают или знак « » полярности напряжения находится в хвосте стрелки, обозначающей положительное направление тока. При согласованном выборе полярности, очевидно, достаточно ограничиться указанием только одной стрелки положительного направления тока. Для обозначения условно положительной полярности применяют знаки « », «-» у выводов участка цепи. 2. Резистивный элемент Под резистивным элементом электрической цепи или активным сопротивлением понимают идеализированный элемент, в котором происходит только необратимое преобразование электромагнитной энергии в теплоту или другие виды энергии, а запасание энергии в электрическом и магнитном полях отсутствует. По свойствам к этому идеальному элементу довольно близки такие реальные устройства, как угольные сопротивления, реостаты, лампы накаливания при относительно небыстрых изменениях токов. Условное графическое обозначение резистивного элемента Представлено на рис. 1.2, а, где указаны принятые положительные направления напряжения и тока. Основное уравнение элемента, связывающее ток и напряжение, так называемая вольт-амперная характеристика, определяется законом Ома, который устанавливает пропорциональность между напряжением и током: U=RI, I=GU (1.3) Коэффициент пропорциональности в первом выражении (1.3), равный отношению напряжения и тока, является электрическим сопротивлением: R=U/I (1.4) Численно сопротивление равно напряжению на элементе при токе в 1 А. Значение сопротивления выражается в омах. Обратная величина – отношение тока к напряжению – представляет собой электрическую проводимость: G=I/U=1/R. (1.5) В теории линейных электрических цепей сопротивление и проводимость принимают постоянными, не зависящими от тока, напряжения и других величин.

В современной науке резко возросло значение вычислительной математики (ставшей самостоятельной ветвью математики), так как ответ на поставленную задачу часто требуется дать в числовой форме. В настоящее время важнейшим инструментом научно-технического прогресса становится математическое моделирование. Его сущность - замена исходного объекта соответствующей математической моделью и в дальнейшем ее изучение, экспериментирование с нею на ЭВМ и с помощью вычислительных алгоритмов. Общая структура теории специфически выражается в разных типах (видах) теорий. Так, математические теории 270 характеризуются высокой степенью абстрактности. Они опираются на теорию множеств как на свой фундамент. Решающее значение во всех построениях математики имеет дедукция. Доминирующую роль в построении математических теорий играют аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы, а также формализация. Многие математические теории возникают за счет комбинации, синтеза нескольких основных, или порождающих, структур. Потребности науки (в том числе и самой математики) привели в последнее время к появлению целого ряда новых математических дисциплин: теория графов, теория игр, теория информации, дискретная математика, теория оптимального управления и др

1. Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ

2. Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ

3. Оценка параметрической надежности РЭС с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов

4. Постановка задачи линейного программирования и двойственная задача линейного программирования.

5. О скрытых возможностях физического содержания уравнений Максвелла классической электродинамики

6. Задачи и содержание аудита маркетинга
7. Средства физической культуры, комплексы физических упражнений и восстановительные мероприятия в системе профилактики профессиональных заболеваний
8. Математическое моделирование в задачах расчета и проектирования систем автоматического управления

9. План-конспект урока Математическое моделирование при решении экологических задач

10. ЭВМ с использованием математического пакета MathCad в среде Windows 98 для использования матричной алгебры в расчетах электротехнических систем

11. Математические модели задач и их решение на ЭВМ

12. Разработка математической модели и ПО для задач составления расписания

13. Разработка системы задач (алгоритмы-программы) по дискретной математике

14. Математическое моделирование прыжка с трамплина

15. Опыт использования ЭВМ на уроках математики

16. Программа государственного экзамена по математике для студентов математического факультета Московского городского педагогического университета

Подгузники Moony, 6-11 кг, экономичная упаковка, 62 штуки.
Максимально удобны и просты в применении. "Дышащая поверхность" подгузников обеспечивает доступ воздуха к коже ребенка, а
1423 руб
Раздел: 6-10 кг
Рамка деревянная со стеклом, формат 40х40 см, арт. 2N66.
Размер: 40х40 см. Цвет: клён. Материал: дерево.
404 руб
Раздел: Багетные рамы, для икон
Беговел "Funny Wheels Rider Sport" (цвет: зелёный).
Беговел - это современный аналог детского велосипеда без педалей для самых маленьких любителей спорта. Удобный и простой в
2900 руб
Раздел: Беговелы

17. Задачи Пятого Турнира Юных Математиков

18. Математическое моделирование

19. Задачи, деятельность эксперта в системах моделирования

20. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ЛЕЗВИЙНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

21. Моделирование математического процесса теплообмена в теплообменнике типа "труба в трубе"

22. Математическое моделирование биполярных транзисторов типа p-n-p
23. Расчет средней доходности, прогнозирование затрат на привлеченные и размещенные средства, моделирование оптимального привлечения и размещения средств
24. Математическое моделирование экономических систем

25. Экономико-математическое моделирование

26. Экономико-математическое моделирование. Коммерческие банки. Анализ деятельности с точки зрения ЭММ

27. Математическое программирование и моделирование в экономике и управлении

28. Экономико-математические методы моделирования в землеустройстве

29. Математическое и компьютерное моделирование продуктивности растений в зависимости от динамики влажности почвы

30. Математическое моделирование как философская проблема

31. Математическое моделирование полета лыжника при прыжке с трамплина

32. Билеты по математике для устного экзамена и задачи по теме

Ящик, 50 литров, 530x370x300 мм.
Ящик для хранения сэкономит место и поможет поддерживать идеальный порядок. Ящик без колес. Материал: пластик. Цвет: прозрачный. Объем: 50
640 руб
Раздел: Более 10 литров
Кружка "Пистолет", черная, с позолоченной ручкой.
Кружка для решительных мужчин и смелых женщин. Оригинальный дизайн позолоченной ручки, имитирующей рукоять пистолета, делает эту вещицу
629 руб
Раздел: Кружки
Пистолет с мыльными пузырями "Batman", 45 мл (свет, звук).
Что может быть веселее, чем устроить мыльное шоу с пузырями или мыльные перестрелки, обстреливая своих соперников каскадом маленьких
371 руб
Раздел: С выдувателями, на батарейках

33. Математическое моделирование в экономике

34. Температурный расчет с помощью вычислений информационной математики

35. Математическое моделирование нестационарного электрического поля анодной защиты

36. Математическое моделирование в медицине

37. Математическое моделирование и оптимизация элементов тепловой схемы энерготехнологического блока

38. Математическое моделирование в физике XIX века
39. Экзаменационные билеты с вопросами за весенний семестр 2001 года по: математическое моделирование экономических систем
40. Использование логических задач на уроках математики в начальной школе

41. Нестандартные математические задачи в начальной школе

42. Расчет на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей

43. Математическое моделирование высокочастотных радиоцепей на основе направленный графов

44. Математическое моделирование окружающей среды

45. Экономико-математическое моделирование процессов инвестиционно-строительной деятельности

46. Компьютерное математическое моделирование в экономике

47. Математическое моделирование в сейсморазведке

48. Применение новейших экономико-математических методов для решения задач

Перчатки виниловые одноразовые, размер XL, 100 шт..
Виниловые одноразовые перчатки применяются во время разных видов работ: в пищевой сфере, косметологии, при уборке. Перчатки мягкие и
305 руб
Раздел: Перчатки
Ферма. Лото.
Лото на новый лад. Правила остаются прежними, а вот картинки мы сделали более яркими и живыми, заменили цифры на анимационных героев
345 руб
Раздел: Лото детское
Логическая игра "Парковка. Пазл", арт. SG 434 RU.
Проверьте свои навыки парковки с помощью этой головоломки! В этой уникальной игре необходимо найти правильное место для каждого
835 руб
Раздел: Игры логические

49. Коррупция как объект математического моделирования

50. Расчет средней доходности, прогнозирование затрат на привлеченные и размещенные средства, моделирование оптимального привлечения и размещения средств

51. История математического моделирования и технологии вычислительного эксперимента

52. Пакеты математических расчетов (работа в Derive)

53. Расчет нагрузок с помощью ЭВМ

54. Математическое обеспечение комплекса задач “Автоматизированная система документооборота учереждения
55. Использование языка программирования Visual Basic для решения математических задач
56. Расчет площади сложной фигуры с помощью метода имитационного моделирования

57. Математическое моделирование процесса триплет-триплетного переноса энергии

58. Математические модели физических процессов

59. Математическое и компьютерное моделирование продуктивности растений в зависимости от динамики влажности почвы

60. Математическое моделирование волнового движения воды в узком глубоком непризматическом водохранилище с учетом упругости воды

61. Математическое моделирование естествознания

62. Учет расчетов с юридическими и физическими лицами

63. Авторское право как институт правовой защиты прикладного программно-математического обеспечения ЭВМ

64. Использование сетей Петри в математическом моделировании

Ранец школьный "Animal Club. Tiaras", 32x25x13 см.
Жесткая рельефная анатомическая спинка повышенной комфортности. Анатомический рельеф спинки повторяет естественный изгиб позвоночника, что
1286 руб
Раздел: Без наполнения
Чехол стеганый сменный "Нордтекс" (для подушки 70х70 см), на молнии.
Материал: полиэстер. Размер подушки: 70х70 см.
424 руб
Раздел: Прочее
Светильник настольный Лючия "Верона", 552, 60 Вт, Е14 (бежево-серый).
Светильник данного типа используется для освещения прикроватного пространства, журнального столика, подоконника или рабочего стола. Патрон
556 руб
Раздел: Декоративные

65. Практикум по решению линейных задач математического программирования

66. Расчет задач вычислительных систем

67. Решение задач моделирования и оптимизации с помощью программ Excel и Mathcad

68. Решение задачи с помощью математической модели и средств MS Excel

69. Решение математических задач средствами Excel

70. Рішення задач з елементарної математики в пакеті MAPLE-8
71. Система математических расчетов MATLAB
72. ЭВМ с использованием математического пакета MathCad в среде Windows 98 для решения дифференциального уравнения n-го порядка

73. ЭВМ с использованием математического пакета MathCad в среде Windows 98 для решения системы дифференциальных уравнений

74. Интегральные схемы с перестраиваемой структурой. Особенности экспериментального и математического моделирования

75. Моделирование и анализ электронных схем на ЭВМ

76. Использование моделирования в обучении решению задач в 5 классе

77. Математическое моделирование и оптимизация системы массового обслуживания

78. Метод Винера-Хопфа и его приложения в физических задачах

79. Роль моделирования при работе над задачей в 5 классе

80. Методы подобия и моделирования с привлечением физических уравнений

Набор игрушек для ванны "Мимимишки".
2 красочные фигурки любимых героев из мультфильма "Мимимишки" доставят ребенку много положительных эмоций в процессе купания.
373 руб
Раздел: Персонажи мультфильмов, сказок, куклы
Беговел "Funny Wheels Basic" (цвет: желтый).
Беговел - это современный аналог детского велосипеда без педалей для самых маленьких любителей спорта. Удобный и простой в
2550 руб
Раздел: Беговелы
Фоторамка на 4 фотографии С34-009 "Alparaisa", 55,5x18 см (белый).
Размеры рамки: 55,5x18x1 cм. Размеры фото: - 10х15 см, 2 штуки, - 15х10 см, 2 штуки. Фоторамка-коллаж для 4-х фотографий. Материал:
475 руб
Раздел: Мультирамки

81. Применение дифференциального и интегрального исчисления к решению физических и геометрических задач в MATLab

82. Р.Т. Галусарьян. Сборник задач и упражнений по курсу "Высшая математика"

83. Векторные многоугольники в физических задачах

84. Развитие математических способностей учащихся в процессе внеклассной работы по математике в начальной школе

85. Технологія складання нестандартних задач з математики

86. Расчет физических свойств ионосферы
87. Формирование умений учащихся решать физические задачи: эвристический подход
88. Динамика работы и расчет времени срабатывания электромагнита постоянного тока с пользованием математического пакета MathCad в среде Windows

89. Гигиена физической культуры - предмет, задачи и методы

90. Моделирование как метод физической мезомеханики

91. Особенности расчета налогов юридических и физических лиц

92. Выполнение статистических расчетов с помощью ЭВМ в системе MINITAB и Exсel

93. Математическое моделирование производственной деятельности

94. Математическое моделирование услуг Интернет

95. Моделирование продуктового расчета пивоваренного производства

96. Математическое моделирование роста доходности страховой компании

Жироудалитель UNiCUM "Гризли. Мята", 500 мл.
Новая формула удаления жира без запаха химии. В основу формулы легли лучшие разработки российских и израильскихученых. Главными
328 руб
Раздел: Для плит, духовок
Детский музыкальный горшок "Disney. Winnie&Friend" (белый).
Горшок имеет анатомическую форму и произведен из качественного и безопасного пластика, отличается эргономичностью. Горшок оформлен
498 руб
Раздел: Горшки обычные
Горшок эмалированный с крышкой (с рисунком), 3 л.
Объем: 3 литра. Материал: эмаль. Дизайн деколи товара в ассортименте, без возможности выбора.
575 руб
Раздел: Горшки обычные

97. Математические методы в решении экономических задач

98. Математическое моделирование и оптимизация в химической технологии

99. Методы математического моделирования экономики

100. Оценка безотказной работы технической аппаратуры (задачи)


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.