dr inż. B. Szyszka RRC

Podobne dokumenty
METODY KOMPUTEROWE 10

9. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE CZĄSTKOWE

PROBLEM ODWROTNY DLA RÓWNANIA PARABOLICZNEGO W PRZESTRZENI NIESKOŃCZENIE WYMIAROWEJ THE INVERSE PARABOLIC PROBLEM IN THE INFINITE DIMENSIONAL SPACE

III. Przetwornice napięcia stałego

Krzywe na płaszczyźnie.

Kier. MTR Programowanie w MATLABie Laboratorium

Zaawansowane metody numeryczne

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

u u u( x) u, x METODA RÓŻNIC SKOŃCZONYCH, METODA ELEMENTÓW BRZEGOWYCH i METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

XXX OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP III Zadanie doświadczalne

Wykład z Podstaw matematyki dla studentów Inżynierii Środowiska. Wykład 8. CAŁKI NIEOZNACZONE. ( x) 2 cos2x

MATEMATYKA POZIOM ROZSZERZONY Kryteria oceniania odpowiedzi. Arkusz A II. Strona 1 z 5

Tensorowe. Wielkości fizyczne. Wielkości i Jednostki UŜywane w Elektryce Wielkość Fizyczna to właściwość fizyczna zjawisk lub obiektów,

Egzamin poprawkowy z Analizy II 11 września 2013

Hipotezy o istotności oszacowao parametrów zmiennych objaśniających ˆ ) ˆ

ψ przedstawia zależność

WYZNACZENIE DYSYPACJI KINETYCZNEJ ENERGII TURBULENCJI PRZY UŻYCIU PRAWA -5/3. E c = E k + E p + E w

Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka W 11: Analizy zależnościpomiędzy zmiennymi losowymi Model regresji wielokrotnej

Pokazać, że wyżej zdefiniowana struktura algebraiczna jest przestrzenią wektorową nad ciałem

MODELOWANIE UKŁADÓW MECHANICZNYCH Z NIEPEWNYMI PARAMETRAMI

Zestaw zadań 4: Przestrzenie wektorowe i podprzestrzenie. Liniowa niezależność. Sumy i sumy proste podprzestrzeni.

Współczynnik korelacji liniowej oraz funkcja regresji liniowej dwóch zmiennych

oznacza przyrost argumentu (zmiennej niezależnej) x 3A82 (Definicja). Granicę (właściwą) ilorazu różnicowego funkcji f w punkcie x x x e x lim x lim

Budownictwo, II rok sem IV METODY OBLICZENIOWE. dr inŝ. Piotr Srokosz IP Temat 8

więc powyższy warunek będzie zapisany jako dy dt

; -1 x 1 spełnia powyższe warunki. Ale

1.1 Przegląd wybranych równań i modeli fizycznych. , u x1 x 2

; -1 x 1 spełnia powyższe warunki. Ale

MECHANIKA 2 MOMENT BEZWŁADNOŚCI. Wykład Nr 10. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Stanisław Cichocki Natalia Nehrebecka. Wykład 2


Kwantowa natura promieniowania elektromagnetycznego



Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 3. Analiza obwodów RLC przy wymuszeniach sinusoidalnych w stanie ustalonym

Prąd sinusoidalny. najogólniejszy prąd sinusoidalny ma postać. gdzie: wartości i(t) zmieniają się w czasie sinusoidalnie

Zaawansowane metody numeryczne Komputerowa analiza zagadnień różniczkowych 1. Układy równań liniowych

V. WPROWADZENIE DO PRZESTRZENI FUNKCYJNYCH

FINANSOWE SZEREGI CZASOWE WYKŁAD 3

ĆWICZENIE 1. (8.10) Rozciąganie statycznie wyznaczalne, pręty o skokowo zmiennym przekroju, kratownice, Obciążenia termiczne.

Elementy i Obwody Elektryczne

BADANIA OPERACYJNE. Podejmowanie decyzji w warunkach niepewności. dr Adam Sojda

Diagonalizacja macierzy kwadratowej


f(x, y) = arctg x y. f(u) = arctg(u), u(x, y) = x y. x = 1 1 y = y y = 1 1 +

2.1 Zagadnienie Cauchy ego dla równania jednorodnego. = f(x, t) dla x R, t > 0, (2.1)

Wstęp do metod numerycznych Faktoryzacja SVD Metody iteracyjne. P. F. Góra

(M2) Dynamika 1. ŚRODEK MASY. T. Środek ciężkości i środek masy

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r.

Ekonometria I materiały do ćwiczeń data lp wykładu temat Wykład dr Dorota Ciołek Ćwiczenia mgr inż. Marta Chylińska

Projekt 6 6. ROZWIĄZYWANIE RÓWNAŃ NIELINIOWYCH CAŁKOWANIE NUMERYCZNE

ĆWICZENIE NR 2 POMIARY W OBWODACH RLC PRĄDU PRZEMIENNEGO

Fale elektromagnetyczne

ELEKTROCHEMIA. ( i = i ) Wykład II b. Nadnapięcie Równanie Buttlera-Volmera Równania Tafela. Wykład II. Równowaga dynamiczna i prąd wymiany

Wykład 1 Zagadnienie brzegowe liniowej teorii sprężystości. Metody rozwiązywania, metody wytrzymałości materiałów. Zestawienie wzorów i określeń.

( 3 ) Kondensator o pojemności C naładowany do różnicy potencjałów U posiada ładunek: q = C U. ( 4 ) Eliminując U z równania (3) i (4) otrzymamy: =

W przypadku przepływu potencjalnego y u z. nieściśliwego równanie zachowania masy przekształca się w równanie Laplace a: = + + t

ROZDZIAŁ 6. Elektrotechnika podstawowa 109

7.8. RUCH ZMIENNY USTALONY W KORYTACH PRYZMATYCZNYCH

Metody analizy obwodów

Nr zadania Σ Punkty:

gdzie E jest energią całkowitą cząstki. Postać równania Schrödingera dla stanu stacjonarnego Wprowadźmy do lewej i prawej strony równania Schrödingera

Równania różniczkowe. Lista nr 2. Literatura: N.M. Matwiejew, Metody całkowania równań różniczkowych zwyczajnych.

C d u. Po podstawieniu prądu z pierwszego równania do równania drugiego i uporządkowaniu składników lewej strony uzyskuje się:

KURS STATYSTYKA. Lekcja 6 Regresja i linie regresji ZADANIE DOMOWE. Strona 1

=(u 1.,t) dla czwórnika elektrycznego dysypatywnego o sygnale wejściowym (wymuszeniu) G k. i sygnale wyjściowym (odpowiedzi) u 2

Wykład 4 Metoda Klasyczna część III

) będą niezależnymi zmiennymi losowymi o tym samym rozkładzie normalnym z następującymi parametrami: nieznaną wartością 1 4

OGÓLNE PODSTAWY SPEKTROSKOPII

DYNAMIKA KONSTRUKCJI

4. Zjawisko przepływu ciepła

Statystyka. Zmienne losowe

Metody numeryczne. Różniczkowanie. Wykład nr 6. dr hab. Piotr Fronczak

WYBRANE ASPEKTY HARMONOGRAMOWANIA PROCESU MAGAZYNOWEGO


Równania różniczkowe cz astkowe rzȩdu pierwszego

Metody gradientowe poszukiwania ekstremum. , U Ŝądana wartość napięcia,

Wykład lutego 2016 Krzysztof Korona. Wstęp 1. Prąd stały 1.1 Podstawowe pojęcia 1.2 Prawa Ohma Kirchhoffa 1.3 Przykłady prostych obwodów

Płyny nienewtonowskie i zjawisko tiksotropii

METODA ELEMENTU SKOŃCZONEGO. Termokinetyka

Prawdopodobieństwo i statystyka r.

Fale elektromagnetyczne. Gradient pola. Gradient pola... Gradient pola... Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż. Ireneusz Owczarek 2013/14

OBLICZENIA SYMBOLICZNE NA PRZYKŁADZIE METODY ELEMENTÓW BRZEGOWYCH GALERKINA

Teoria sterowania - studia niestacjonarne AiR 2 stopień

PODSTAWOWE MIERNIKI DYNAMIKI ZJAWISK

W praktyce często zdarza się, że wyniki obu prób możemy traktować jako. wyniki pomiarów na tym samym elemencie populacji np.

Politechnika Wrocławska Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych. Materiał ilustracyjny do przedmiotu. (Cz. 2)

Podstawy teorii falek (Wavelets)

Natalia Nehrebecka. Wykład 2

n liczba zmiennych decyzyjnych c współczynniki funkcji celu a współczynniki przy zmienych decyzyjnych w warunkach

Stanisław Cichocki Natalia Nehrebecka. Wykład 2

KONSPEKT WYKŁADU. nt. METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH TEORIA I ZASTOSOWANIA. Piotr Konderla

Równania różniczkowe zwyczajne MAP 3014, 3062

Wykład. Podstawy teorii optymalizacji. M. H. Ghaemi. Luty 2017

Pojęcia podstawowe 1

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania. Podstawy Automatyki

Równanie przewodnictwa cieplnego (II)

Elektrodynamika Część 2 Specjalne metody elektrostatyki Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Stanisław Cichocki Natalia Nehrebecka. Zajęcia 4

ELEKTROTECHNIKA Semestr 2 Rok akad / ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw Oblicz pochodne cząstkowe rzędu drugiego funkcji:

Transkrypt:

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE CZĄSTKOWE opsą zmenność ssemów zależnc od klk zmennc naczęśce od czas zmennc przesrzennc. Wsępą one np. w zagadnenac: ELEKTROTECHNIKI: pole elekrosaczne elekrczne magneosaczne elekromagneczne PRZYKŁADY: rozkład pola elekrcznego w okolc zolaora naężene pola elekromagnecznego pod lną przesłową wsokego napęca dr nż. B. Szszka

WYMIANY MASY I CIEPŁA: przewodzene cepła dfza PRZYKŁADY: rozkład emperar rozgrzewanc pł lb pręów MECHANIKI: eora sprężsośc PRZYKŁADY: saczne odkszałcena pł membran skręcane pręów prosc drgana poprzeczne pł belek drgana membran srn drgana podłżne oraz skręne pręów ermonaprężena saconarne nesaconarne dr nż. B. Szszka

HYDROMECHANIKI: rc płn lepkego AKUSTYKI: drgana membran srn IZYKI KWANTOWEJ nnc. dr nż. B. Szszka 3

Zadane. Wznaczć przblżone warośc poencał V( płaskego pola elekrosacznego w kwadrace D=(a (a. W rozważanm obszarze ne ma ładnków przesrzennc zaem poencał V( spełna równane Laplace a: V V Dan es rozkład poencałów na ln ogranczaące obszar D w posac nasępącc warnków brzegowc: V V V V a V e a V e dla dla a a dr nż. B. Szszka

Zadane. Kabel Tompsona o dłgośc L es zaslan na ob końcac napęcem o przebegac f( g(. W cwl począkowe = rozkład napęca wzdłż kabla es opsan fnkcą φ(. Wznaczć przblżone warośc fnkc ( określaące przebeg zman napęca wzdłż ln dla >. nkca ( spełna równane: RC oraz warnk granczne ( f ( L g dla dla L a prząć k = RC / b prząć dowolne k. dr nż. B. Szszka 5

Zadane 3. Dana es ednorodna lna elekrczna o dłgośc L. Lna a es bezndkcna bez płwnośc zaem e parameram są gęsośc lnowe opornośc R poemnośc C. Wznaczć przblżone przebeg napęca wzdłż ln wedząc że dla = napęce wzdłż ln dla każdego es sałe równe U >. Dla > lna es zwara na krańc = a na drgm krańc =L es zaslana źródłem energ elekrczne o sałm napęc równm / U. nkca ( opsąca przebeg zman napęca wzdłż ln es rozwązanem równana RC spełnaącm warnk granczne U dla L L U dla dr nż. B. Szszka 6

Zadane. Jednorodna lna elekrczna p RC (kabel Tompsona o dłgośc L es zaslana na krańc = sałm napęcem U > dla > podczas gd drg kranec ln =L es neobcążon. W cwl począkowe = napęce oraz naężene prąd w dowolnm pnkce : <<L są równe zer. Wznaczć przblżone warośc fnkc ( opsące przebeg zman napęca dla <<L >. nkca a spełna równane RC gdze R lnowa gęsość opornośc ln C lnowa gęsość poemnośc mędzprzewodowe oraz spełna warnek począkow warnk brzegowe dla L U L dla dr nż. B. Szszka 7

nazwam RR w kórm wsępe szkana fnkca (np. dwóc lb węce zmennc (np. e pocodne cząskowe. Rzędem nazwam nawższ rząd pocodne newadome fnkc rz. I: rz. II: 8. m... m m......... m m m m m dr nż. B. Szszka

W pewnc może wsępować zmenna czasowa wed np. fnkca zależna od czas dwóc zmennc przesrzennc: nkca es rozwązanem. 9 7 dr nż. B. Szszka. m

KLASYIKACJA: Ze względ na zasosowana w ecnce rozważane są naczęśce lnowe z dwoma zmennm nezależnm. Take równane można zapsać w posac kanonczne: A B (* gdze D. Wróżnam 3 podsawowe rodzae lnowc rzęd II ze względ na wróżnk kwadraow B AC oblczon ze współcznnków równana (*: C D lnowe II rzęd. < elpczne. = parabolczne 3. > perbolczne wag bez zmenne czasowe rozkład fnkc w czase przesrzen dr nż. B. Szszka

PRZYKŁADY:. p elpcznego dla a Równane Possona: b Równane Laplace a: c Równane Helmolza: f f k dr nż. B. Szszka

PRZYKŁADY:. p parabolcznego: a Równane przewodncwa dla np. równane dfz cepła dla gdze α - współcznnk dfz f a dr nż. B. Szszka

PRZYKŁADY: 3. p perbolcznego: a Równane falowe b Równane elegrafsów gdze a b c >. 3 c c b a dr nż. B. Szszka

W wel zagadnenac poszke sę rozwązań określonc w pewnc obszarac domknęc lb częścowo domknęc spełnaącc pewne warnk brzegowe na brzegac lb częśc brzegów c obszarów a ponado mogącc spełnać pewne warnk począkowe. dr nż. B. Szszka

W przpadk zadana dwóc zmennc nezależnc = ( (gdze każda ze zmennc: lb może oznaczać zmenną przesrzenną lb czas wprowadza sę nasępące oznaczena w cel orzmana wers dskrene: n n n n m m k k m m dr nż. B. Szszka 5

Zaem w pewnm obszarze ( n m szkam przblżonc warośc fnkc = ( na sace pnków (. Warośc = ( = ( można zapsać ( ± ± k = ( ± ± ±±. Y =m =3 = + = = =k - - + = X = = = =3 =n dr nż. B. Szszka 6

Warnk brzegowe (Drclea dla = ( =(. Określane na brzeg obszar ( n m dla n Y m : m Jeżel w ne wsępe zmenna czasowa zn. = ( wed wsępą z regł dodakowe warnk brzegowe dla 3 m Y m n X n : nkce 3 są dane w zadan. n X dr nż. B. Szszka 7

Na pasmo <<L <<L nanosm sakę prosokąną o odległoścac k mędz sąsednm węzłam rs. A. Nasępne sporządzam pomocncz rsnek B na kórm każdem węzłow odpowada kraka. Do c kraek zosaną wpsane oblczone przblżone warośc. Na brzegac kraek (w m przkładze wpsem warośc granczne oblczone z warnków brzegowc (/lb począkowc. Każde krace odpowadaą odpowedne współrzędne oraz. 5 5 5 35 5 3 5 3 3 3 3 33 3 53 3 3 5 3 5 3 3 3 rs. A 5 dr nż. B. Szszka rs. B 8

Jedną z podsawowc meod rozwązwana es Meoda Różnc Skończonc w kóre pocodne są zasępowane przblżenam ze wzor Talora. dr nż. B. Szszka 9

(. (3. (. (5. MAT B. Szszka. ( ( (. ( ( (. ( ( ( ( ( ( (

Pocodna fnkc = ( rzęd perwszego: dr nż. B. Szszka. ( ( ( k n n n m k m m

Pocodna fnkc = ( rzęd drgego: 3 k ( ( ( ( dr nż. B. Szszka n n n m k m m

Warnk począkowe (Cac ego: dla = ( = (. Określane dla znanc warośc fnkc w cwl począkowe dla : n? f g T dla danc fnkc f(=f( g( =g(. m k n X dr nż. B. Szszka 3

Wzór ( na przblżene pocodne rzęd perwszego dla fnkc w przpadk gd fnkca = ( es posac k k ( ( (. Wed drg warnek począkow (Cac ego dla n można dla f f zapsać nasępąco:? k g g f kg kg. T m k X n dr nż. B. Szszka

Przkład. (Dwwmarow Wznaczć rozkład emperar w płce dwwmarowe kóra es podgrzewana różnm emperaram ze wszskc sron. 8 o 5 o o o Usalon przepłw cepła Równane Laplace a. dr nż. B. Szszka 5

Równane Laplace a zasępem wzoram (3: orzmem dla = n- = m-: 6. k k k k dr nż. B. Szszka k

Przmąc k= orzmem k k k dla = n- = m- Y m + - + - + + - k - n X dr nż. B. Szszka 7

Przmąc =k oraz n=m=5 8 o orzmem sakę 5 5 5 35 5 kwadraową posac: 3 5 5 o 3 3 3 3 33 3 3 53 5 o 3 5 3 warnk brzegowe: 5 5 5 5 : : : 8 : 5 5 5 5 3 53 3 35 5 5 5 8 o 3.... 5 dr nż. B. Szszka 8

Równane ( rozpsem koleno dla wszskc pnków ( = dla wszskc = 3 : 9 : 3: : : : 3 3: 3 : 3 : 3 : 3: : : : 3: : : 3 5 3 5 3 33 53 3 3 5 3 5 3 33 35 33 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 5 3 3 3 33 3 3 3 3 5 3 3 3 3 dr nż. B. Szszka

Po podsawen warnków brzegowc (5 orzmem: 3 8 8 8 8 5 5 5 5 3 3 3 33 3 3 3 3 33 33 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 3 dr nż. B. Szszka

Po przenesen wrazów wolnc na prawą sronę każdego równana orzmem 3 8 8 3 5 5 5 3 3 3 33 3 3 3 3 33 33 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 3 dr nż. B. Szszka

Zaem orzmem kład równań lnowc z macerzą smerczną 5-dagonalną (6 równań z 6 newadomm: 3 5 6 7 8 9 3 5 6 v 3 5 6 7 8 9 3 5 6 =b[] 3 3 3 3 33 3 3 dr nż. B. Szszka 3

Rozwązane kład (po zaokrąglen do lczb całkowc: v v v v v v v v v v v v v v v v 3 5 6 7 8 9 3 5 6 3 3 3 3 33 3 3 7 9 6 9 3 6 6 6 9 58 5 33 8 8ºC 8ºC 8ºC 8ºC 5ºC 6ºC 6ºC 58ºC 8ºC ºC 5ºC 9ºC 6ºC ºC 33ºC ºC 5ºC ºC 3ºC 9ºC ºC ºC 5ºC 7ºC 9ºC 6ºC 5ºC ºC ºC ºC ºC ºC dr nż. B. Szszka 33

Rozwązane kład dla podanego przkład (n=5 8 8 8 8 5 6. 6.97 57.5379 7.773 5 9.53 6.5.773 33.37 5 39.96 33.57 8.75.83 5 7.77 9.88 5.797 5. dr nż. B. Szszka 3

Rozwązane kład dla n= 8 8... 8 8 5 6.698 7.36... 6.5857 9.868 5 58.666 63.799... 9.53 37.8655......... 5 35.59 5.587....7.558 5 5.37 5.3897... 6.69.38 dr nż. B. Szszka 35

Przkład rozwązana równana falowego: spełnaącego warnk brzegowe: warnk począkowe: dla n m.5 Przmąc podzał sak: n= m=. Rozwązane dokładne równana: ( sn( cos( sn( ( ( ( sn( sn( dr nż. B. Szszka 36

Pocodne w równan zasępem przblżenam pocodnc: orzmem meodę różnc cenralnc dla równana falowego: Z warnkam brzegowm: warnkam począkowm: UWAGA: Drg warnek począkow orzmano z przedsawonego podczas wkład wzor: 37 dr nż. B. Szszka k. k. kg f sn( sn( ( sn( ( k ( ( n

Przkład rozwązana równana falowego: dr nż. B. Szszka 38

Przkład rozwązana równana falowego:

Przkład rozwązana równana falowego: _falowe_wklad.fg