วันพฤหัสบดีที่ 30 พฤศจิกายน พ.ศ. 2566

ตัวอย่างการวิเคราะห์วงจรด้วยผลการแปลงลาปลาซกรณีที่ภาวะเริ่มต้นของวงจรมีค่าเท่ากับศูนย์

จงวิเคราะห์หา $v_o(t)$ จากวงจรในรูปที่ 1 กำหนดให้ภาวะเริ่มต้นของวงจรมีค่าเท่ากับศูนย์
รูปที่ 1


วิธีทำ


เปลี่ยนพารามิเตอร์ของวงจรทั้งหมดสำหรับกรณีภาวะเริ่มต้นของวงจรมีค่าเท่ากับศูนย์ให้เป็นค่าในโดเมน $s$ ดังนี้



 แทนพารามิเตอร์ลงในวงจรรูปที่ 1 กำหนดโนดอ้างอิง หมายเลขโนด กระแสกิ่ง ได้ผลลัพธ์ดังแสดงในรูปที่ 2
รูปที่ 2 วงจรโดเมน $s$ 


พิจารณาวงจรในรูปที่ 2 เขียนสมการตามกฎกระแสของเคอร์ชอฟฟ์สำหรับโนด 1 จัดรูปแบบนิพจน์ของสมการได้ผลลัพธ์ดังนี้




พิจารณาวงจรในรูปที่ 2 เขียนสมการตามกฎกระแสของเคอร์ชอฟฟ์สำหรับโนด 2 จัดรูปแบบนิพจน์ของสมการได้ผลลัพธ์ดังนี้ 

เขียนสมการที่ (2) - (3) ให้อยู่ในรูปแบบนิพจน์ของสมการเมทริกซ์ หลังจากนั้นหาผลเฉลยของแรงดัน $V_2(s)$ ซึ่งเท่ากับ $V_o(s)$ ด้วยหลักเกณฑ์คราเมอร์ จะได้ผลลัพธ์ดังรายละเอียดต่อไปนี้ 


พิจารณาพหุนามตัวส่วน $s^2 + 8s + 18$ รากของพหุนามมีค่าดังต่อไปนี้



จากสมการที่ (8) - (9) จะเห็นว่ารากของพหุนามเป็นสังยุคเชิงซ้อน ดังนั้นจึงสามารถเขียน $V_o(s)$ ในรูปแบบนิพจน์ใหม่ดังนี้




คำนวณหา $\alpha$ และ $ \beta$ ดังรายละเอียดต่อไปนี้



คำนวณหาค่า $A_1$ และ $A_2$ โดยเปรียบพจน์ตัวเศษดังนี้


ดังนั้นจึงขยายเศษส่วนย่อยของ $V_o(s)$ ได้ดังนี้


จากคู่ผลการแปลงลาปลาซในสมการที่ (14) 


ผลการแปลงลาปลาซผกผันของ Vo(s) มีค่าเท่ากับ


ดังนั้นแรงดัน $v_o(t)$ มีค่าเท่ากับ



กำลังอัปโหลด: อัปโหลดแล้ว 2886 จาก 2886 ไบต์

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

การวิเคราะห์วงจรด้วยผลการแปลงลาปลาซกรณีวงจรมีเงื่อนไขค่าเริ่มต้น

จงวิเคราะห์หา  $v_o(t)$  จากวงจรในรูปที่ 1 กำหนดให้ $v_s(t) = 10u(t) V$ ที่เวลา $t = 0 s$ มีกระแสไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำ $-1 A$ และแรงดันตกคร...