- •Введение
- •1 Расчёт параметров нелинейной электрической цепи
- •1.1 Описание состояния электрической цепи с помощью законов Ома и Кирхгофа
- •1.2 Основные правила преобразования схем электрических цепей
- •1.3Методы решения нелинейных уравнений
- •1.4 Организация решения нелинейных уравнений в программах для работы с электронными таблицами MicrosoftExcel и OpenOfficeCalc
- •1.5 Контрольные вопросы
1.4 Организация решения нелинейных уравнений в программах для работы с электронными таблицами MicrosoftExcel и OpenOfficeCalc
Благодаря наличию специализированных математических пакетов поиск корней практически любых уравнений существенно облегчается. Однако такие программы стоят сравнительно дорого и для разовых расчётов их приобретение нецелесообразно.
Необходимо учитывать, что корни уравнений можно находить и в программах для работы с электронными таблицами MicrosoftExcel и OpenOfficeCalc. Благодаря высоким возможностям автоматизации однотипных расчётов в этих программах сравнительно легко реализуются процедуры численных методов.
Рассмотрим организацию расчётов для рассмотренного в предыдущем подразделе примера нахождения тока в цепи с нелинейным сопротивлением. Нами было получено уравнение . После этого проведена операция отделения корней и был получен интервал (3; 4), на котором находится корень. Дальше можно применять тот же алгоритм, не прибегая к специальным методам уточнения корней, описанным выше. Каждый интервал можно последовательно делить на десять частей, вводить в одну ячейку формулу для исследуемой функции и распространять её на все ячейки диапазона. В результате решение будет получено за меньшее число операций, чем при использовавшемся методе половинного деления (таблица 3). Результаты расчётов сведём в таблицу 4. Полужирным шрифтом в таблице показаны границы интервала, исследуемого на следующем шаге.
Анализируя результаты расчёта, представленные в таблице 4, приходим к выводу о том, что ток приблизительно равен I=3,05125 А. Видим, что получилось небольшое расхождение с результатом, полученным при уточнении корней с помощью метода половинного деления, но в пределах заданной точности (0,001) полученные результаты совпадают.
Таблица 4 – Значения аргумента и функции при последовательном уточнении корней
I |
3 |
3,1 |
3,2 |
3,3 |
3,4 |
3,5 |
3,6 |
3,7 |
3,8 |
3,9 |
4 |
|
-4 |
3,91 |
12,25 |
21,04 |
30,28 |
40 |
50,19 |
60,87 |
72,06 |
83,76 |
96 |
I |
3 |
3,01 |
3,02 |
3,03 |
3,04 |
3,05 |
3,06 |
3,07 |
3,08 |
3,09 |
3,1 |
|
-4 |
-3,22 |
-2,45 |
-1,67 |
-0,886 |
-0,09 |
0,696 |
1,493 |
2,295 |
3,1 |
3,91 |
I |
3,05 |
3,051 |
3,052 |
3,053 |
3,054 |
3,055 |
3,056 |
3,057 |
3,058 |
3,059 |
3,06 |
|
-0,09 |
-0,018 |
0,061 |
0,14 |
0,219 |
0,29 |
0,378 |
0,457 |
0,537 |
0,616 |
0,696 |
I |
3,051 |
3,0511 |
3,0512 |
3,0513 |
3,0514 |
3,0515 |
3,0516 |
3,0517 |
3,0518 |
3,0519 |
3,052 |
|
-0,01811 |
-0,0102 |
-0,00228 |
0,005636 |
0,013553 |
0,02147 |
0,029389 |
0,037307 |
0,045226 |
0,053145 |
0,061065 |