Das Bild unten zeigt eine RLC-Schaltung. Eine RLC-Schaltung ist eine elektrische Schaltung, die aus einem Widerstand (R), einer Induktivität (L) und einem Kondensator (C) besteht, die in Reihe oder parallel geschaltet sind. (1)
Um die Berechnungen zu vereinfachen, wird häufig im Frequenzbereich (Laplace) anstatt im Zeitbereich gearbeitet.
Ihre Aufgabe ist:
Nehmen Sie die Werte R, Lund Cals Eingabe und geben die Spannungen VR, VLundVC
Die Konvertierung in die Laplace-Domäne sieht wie folgt aus:
R = R
XL = j*w*L // OK, XL = w*L, and ZL = j*XL, but don't mind this here.
XC = 1/(j*w*C) // I haven't ruined physics, it's only a minor terminology tweak
wo j = sqrt(-1), und w = 2*pi*50(Die Frequenz beträgt 50 Hz).
Die kombinierte Impedanz ist, wenn die Komponenten in Reihe geschaltet sind Z = R + XL + XC. Sie erinnern sich vielleicht an U = R*IVorlesungen in Physik an der High School. Es ist fast die gleiche, aber ein bisschen komplexe jetzt: VS = Z*I. Der Strom wird berechnet, indem die Spannung VSdurch die Gesamtimpedanz dividiert wird Z. Um die Spannung an einer einzelnen Komponente zu ermitteln, müssen Sie den Strom kennen und dann mit der Impedanz multiplizieren. Der Einfachheit halber wird die Spannung als angenommen VS = 1+0*j.
Möglicherweise benötigte Gleichungen sind:
XL = j*w*L
XC = 1/(j*w*C)
Z = R + XL + XC // The combined impedance of the circuit
I = VS / Z // The current I (Voltage divided by impedance)
VR = I * R // Voltage over resistance (Current times resistance)
VL = I * XL // Voltage over inductor (Current times impedance)
VC = I * XC // Voltage over capacitor (Current times impedance)
Die Eingabe erfolgt entweder über STDIN oder als Funktionsargumente. Die Ausgabe / das Ergebnis muss aus drei komplexen Zahlen bestehen, in einer Liste, einer Zeichenfolge oder was auch immer in Ihrer Sprache am praktischsten ist. Es ist nicht erforderlich, Namen (ex VR = ...) einzuschließen , solange die Ergebnisse in der unten angegebenen Reihenfolge vorliegen. Die Genauigkeit muss für den Real- und den Imaginärteil mindestens 3 Dezimalstellen betragen. Die Eingabe und Ausgabe / Ergebnisse können in wissenschaftlicher Notation erfolgen, wenn dies in Ihrer Sprache voreingestellt ist.
Rund Lsind >= 0, und C > 0. R, L, C <= inf(oder die höchstmögliche Zahl in Ihrer Sprache).
Ein einfacher Testfall:
R = 1, L = 1, C = 0.00001
VR = 0.0549 + 0.2277i
VL = -71.5372 +17.2353i
VC = 72.4824 -17.4630i
Für die obigen Ergebnisse kann dies eines von vielen gültigen Ausgabeformaten sein:
(0.0549 + 0.2277i, -71.5372 +17.2353i, 72.4824 -17.4630i)
Einige gültige Ausgabeformate für einen Spannungswert sind:
1.234+i1.234, 1.23456+1.23456i, 1.2345+i*1.2345, 1.234e001+j*1.234e001.
Diese Liste ist nicht exklusiv, so dass auch andere Varianten verwendet werden können, sofern der Imaginärteil durch ein ioder ein j(in der Elektrotechnik gebräuchlich, wie ies für Strom verwendet wird) gekennzeichnet ist.
Um zu überprüfen , das Ergebnis für andere Werte von R, L und C muss die folgenden Bedingungen erfüllt sein für alle Ergebnisse: VR + VL + VC = 1.
Der kürzeste Code in Bytes gewinnt!
Übrigens: Ja, es ist Spannung über einer Komponente und Strom durch eine Komponente. Eine Spannung hat noch nie etwas durchgemacht. =)