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Hallo Leute! :-) Ich möchte folgende Schaltung mit Excel berechnen. Es soll der zeitliche Verlauf von Spannungen über den beiden Kondensatoren berechnet werden. (Excel wird dazu später genutzt) Da muss ich wohl Differenzialgleichungen lösen. Ich habe herausbekommen, dass man dies mit den numerischen Verfahren lösen kann? Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert): "Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen." |
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Naja, mit Differentialgleichung liegst du grundsätzlich richtig. Aber ich sehe keinen Schalter - interessiert nur der eingeschwungene Zustand, also die stationäre Lösung der DGL, oder ist doch der Einschaltvorgang zu untersuchen? Ich vermisse auch eine Spannungs- oder eine Stromquelle. Was hängt denn da links daran - eine Stromquelle? Obwohl ich schon das eine oder andere Mal gesehen habe, dass DGLen mit Excel numerisch gelöst wurden (eigentlich ja Differenzengleichungen), so denke ich, dass Excel dafür ein denkbar schlechtes Tool ist. Ich habs selbst auch noch nie in Excel gemacht. Steht euch nichts anderes zur Verfügung? Matlab, Mathcad oder auch Maple oder Mathematica? Vielleicht möchtest du das Ganze auch nur - etwa in LTSpice - simulieren. Im Grunde weiß ich eigentlich nicht, was genau deine Frage ist! |
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Danke erstmal für die schnelle Antwort. Am Eingang soll eine Stromquelle sein und das ganze muss ich in Excel machen . Es Soll der Zeitliche Verlauf der Spannungen über den Kondensatoren und in einem Diagramm (Excel) gezeigt werden. Somit der eingeschwungene Zustand der DGL soll gezeigt werden. |
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Mein derzeitiger Lösungsansatz: Jedem Kondensator in der Schaltung wird eine Zustandsvariable zugeordnet. Um für jede Zustands-Variable genau eine DGL 1. Ordnung zu gewinnen, die keine weitere Ableitung nach der Zeit enthält, kann der Knotensatz angewendet werden. DGL für I_0 du1/dt DGL für du_2/dt 2:Schritt: Umstellen DG1 nach du1/dt und DG2 nach du2/dt ?? Würde gern das Numerische Integration einer Differentialgleichung von Euler anwenden um die und Koordinaten für und zu bilden. |
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Hossa :-) Die erste DGL kriege ich auch raus: Für die zweite DGL erhalte ich aber was anderes: Hierfür bietet sich zur Lösung das symplektische Euler-Verfahren an. Dabei wird zunächst auf Basis der alten Werte für und das neue berechnet. Dieses neue und das alte werden dann zur Berechnung des neuen verwendet. |
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Was macht das hier? Das sollte doch Null sein. Schließlich ist der Spannungsabfall an gleich der Spannung an . Und I_0 ist der eingeprägte Strom I aus der Zeichnung. Soll I_0 konstant sein oder ein variabler ? 2:Schritt: Umstellen DG1 nach du1/dt und DG2 nach du2/dt ?? Ja, genau. Euler ist zwar nicht berühmt für besondere Genauigkeit und Schrittweitenverringerung ändert daran nur sehr langsam etwas, ist aber vermutlich einfacher in Excel (und auch ohne VBA Programm) zu implementieren als etwa RK. Hast du spezielle Anfangswerte? Vielleicht hilft dir das ein wenig: http//www.krucker.ch/skripten-uebungen/IAMSkript/IAMKap8.pdf |
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Danke euch allen :-) Ich habe mich etwas nun mit dem Skript beschäftigt, das hat mir viel gebracht. Nun stelle ich mir die Frage, wie ich die Schrittweite in die Formel einsetze? Außerdem werden Uc1 und Uc2 gleichzeitig stätig geladen.Kann man das überhaupt durch zwei verschiedene Diagramme für jeweiliges Zeigen? Ich meine, muss man da nicht irgendwelche Verknüpfungen zwischen den Kondensatoren machen? . |
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Hallo du gibst in Schritten von ein, die Schrittweite kannst du in Exel dann leicht arnder. du rechnest und immer abwechselnd aus, aber natuerlich kannst du die 3 dann einzeln plotten. Gruss ledum |
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Derzeitige Zusammenfassung: Ist das Korrekt? Knoten 1: Umgestellet nacht : mit Tau-> (Tau wird ausgeklammert) Ergebns für ersten Spannungverlauf nach Zeit über mit h=Schrittweite und Index: UC_1(0*h)= Anfangswert UC_1(1*h)=UC_1(0*h)-h*1/T*UC_1(0*h) FÜr Knoten zwei bekomme ich folgende Lösung: Wie soll ich ich nun die DGL aus zweiten Knoten mit ersten verbinden? . :-) |
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Hallo deine Dgl fuer scheint falsch wo bleibt wenn du die richtige hast genau wie loesen und dann mit den 2 neuen anfangswerten weiter. Gruss ledum |
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deine Dgl fuer scheint falsch wo bleibt Wenn das nur alles wäre! Bei der ersten DGL hat sich ein Vorzeichenfehler eingeschlichen und die Bezeichnungen sind überhaupt nur mehr chaotisch. Dein für das du schreibst, soll erst sein und in der zweiten DGL etwas anderes?? Und was soll es für einen Vorteil haben, jetzt Zeitkonstanten und einzuführen? und bleiben dir ja trotzdem noch einzeln übrig. Also hast du wieder vier Parameter. Deine Kondensatorspannungen tragen je nach Laune die Bezeichnungen (warum Großbuchstaben, das sind doch zeitlich veränderliche Größen), dann wieder UC_1(..) und schließlich beim Diffentialquotienten nur egal ob es sich um den Spannungsverlauf beim ersten oder auch beim zweiten Kondensator handelt! So kann das doch nix werden. Die beiden DGLen bilden doch ein Gleichungssystem, sind also dadurch automatisch schon "verbunden". Und wie du die beiden DGLen beim numerischen Lösen "verbinden" sollst, hat dir DerDepp schon vor langer Zeit geschrieben. |
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Hallo Leute :-) Ich stehe immer noch bei demselben Problem. Die Aufstellung der DGL habe ich ja begriffen. Bei der Umsetzung mit Excel habe ich etwas Schwierigkeiten. Ich weiß nicht, wie ich die Schrittweite und den dazugehörigen laufenden Index in dieser mir etwas komplexe DGL einfüge. Kann mir bitte das einer zeigen? Es worden folgende zwei DGLs aus der Schaltung ermittelt: DGL1: − DGL2: Laut DerDepp sind die DGL1 und DGL2 folgend Zeitlich miteinander verknüpft: (Lösung mit symplektische Euler-Verfahren) Bei gegebenen Anfangswerten Werten für : 1.Schritt: berechne ich nun neuen mit Einsetzen von und 2. Schritt: danach berechne ich neuen mit Einsetzen von und . 3.Schritt: nun wird wieder neuer Wert für neuen mit Einsetzen von und . Ich hoffe das es so richtig ist.:/ Mein Ansatz für die Berechnung: (Lösung mit symplektische Euler-Verfahren) Um den Zeitlichen Verlauf von DGL1 und DGL2 in eine Tabelle zu zeigen,soll die Schrittweiten und dazugehöriger Indexwert in die DGL1 und DGL2 eingesetzt werden, um daraus jeweils neuer Werte für und zu bekommen (siehe obere Schritte Index:.............. . Schrittweite . (kann man selbst bestimmen/ ist damit vorgegeben) Anfangswert für Zeit Mit vorgegebennen und und bzw. 1.Schritt: − 2.Schritt: 3.Schritt: − ist das korrekt? Danke im Voraus |
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dx=a0+x⋅h Nein. Nennen wir die Indizes doch lieber dann ist und |