Řešení vlastního přechodového děje

Zadání obvodu pro přechodovou analýzy včetně počáteční podmínky určené výše.

>    obvod_tran:="

>    V1 0 1 5*sin(100*t+Pi/4)

>    R1 1 2 1000

>    C 2 0 5e-6 IC=uC0

>    .end":

Sestavení rovnic, včetně zpsání vztahů pro všechny proudy a uzlová napětí do promennývh proudy_tran  a napeti_tran .

>    Deq_tran:=syrup(obvod_tran,tran,'proudy_tran','napeti_tran');

Deq_tran := {v[C](0) = .5439282923, diff(v[C](t),t) = -1000*sin(100*t+1/4*Pi)-200*v[C](t)}, {v[C](t)}

Řešení příslušné diferenciální rovnice.

>    reseni_tran:=dsolve(Deq_tran);

reseni_tran := v[C](t) = 2*cos(100*t+1/4*Pi)-4*sin(100*t+1/4*Pi)+exp(-200*t)*(5439282923/10000000000+2^(1/2))

Přiřazení výsledku do proměnné.

>    uCt:=evalf(subs(reseni_tran,v[C](t)));

uCt := 2.*cos(100.*t+.7853981635)-4.*sin(100.*t+.7853981635)+1.958141854*exp(-200.*t)

Ukázka všech proudů - do nich je třeba dosadit v[C](t) .

>    proudy_tran;

{i[V1] = -1/200*sin(100*t+1/4*Pi)-1/1000*v[C](t), i[R1] = -1/200*sin(100*t+1/4*Pi)-1/1000*v[C](t), i[C] = -1/200*sin(100*t+1/4*Pi)-1/1000*v[C](t)}

Zmíněné dosazení a dále vyčíslení a přiřazení proudu kapacitoru.

>    proudy_tran_vysl:=subs(reseni_tran,proudy_tran);

>    iCt:=evalf(subs(proudy_tran_vysl,i[C]));

proudy_tran_vysl := {i[V1] = -1/1000*sin(100*t+1/4*Pi)-1/500*cos(100*t+1/4*Pi)-1/1000*exp(-200*t)*(5439282923/10000000000+2^(1/2)), i[C] = -1/1000*sin(100*t+1/4*Pi)-1/500*cos(100*t+1/4*Pi)-1/1000*exp(-...
proudy_tran_vysl := {i[V1] = -1/1000*sin(100*t+1/4*Pi)-1/500*cos(100*t+1/4*Pi)-1/1000*exp(-200*t)*(5439282923/10000000000+2^(1/2)), i[C] = -1/1000*sin(100*t+1/4*Pi)-1/500*cos(100*t+1/4*Pi)-1/1000*exp(-...
proudy_tran_vysl := {i[V1] = -1/1000*sin(100*t+1/4*Pi)-1/500*cos(100*t+1/4*Pi)-1/1000*exp(-200*t)*(5439282923/10000000000+2^(1/2)), i[C] = -1/1000*sin(100*t+1/4*Pi)-1/500*cos(100*t+1/4*Pi)-1/1000*exp(-...

iCt := -.1000000000e-2*sin(100.*t+.7853981635)-.2000000000e-2*cos(100.*t+.7853981635)-.1958141854e-2*exp(-200.*t)

Určení celkových funkcí pro obvodové veličiny kapacitoru a jejích vykreslení.

>    uCt_celk:=piecewise(t<0,uCt_pred,uCt);

>    iCt_celk:=piecewise(t<0,iCt_pred,iCt);

>    plot([uCt_celk,iCt_celk*1000],t=-0.1..0.2,color=[red,blue],thickness=3,legend=["uC [V]","iC [mA]"],title="Výsledný průběh napětí a proudu kapacitorem.");

uCt_celk := PIECEWISE([2.773500980*sin(100*t+2.944197094), t < 0],[2.*cos(100.*t+.7853981635)-4.*sin(100.*t+.7853981635)+1.958141854*exp(-200.*t), otherwise])

iCt_celk := PIECEWISE([.1386750491e-2*sin(100*t-1.768191887), t < 0],[-.1000000000e-2*sin(100.*t+.7853981635)-.2000000000e-2*cos(100.*t+.7853981635)-.1958141854e-2*exp(-200.*t), otherwise])
iCt_celk := PIECEWISE([.1386750491e-2*sin(100*t-1.768191887), t < 0],[-.1000000000e-2*sin(100.*t+.7853981635)-.2000000000e-2*cos(100.*t+.7853981635)-.1958141854e-2*exp(-200.*t), otherwise])

[Maple Plot]