5 votos

Aplicación de números complejos

Me estaba preguntando cómo se puede aplicar números complejos en ingeniería eléctrica y ¿por qué utilizamos números complejos en números regulares, real para esta aplicación (por ejemplo Cuáles son las capacidades el número complejo tiene que hacer los números reales no en ingeniería eléctrica)?

Me han hecho algunas investigaciones sobre impedancias y entender cómo están escritos en forma compleja, sin embargo aun estoy confundida por eso números complejos son necesarios en este campo sobre números regulares.

5voto

ozmank Puntos 127

Si usted considera que el Poder Real y el Poder Imaginario que estamos hablando resistivas de potencia y la potencia reactiva con la energía almacenada en los inductores y condensadores. La suma vectorial de ambos se denomina "potencia aparente"

Incluso en los sistemas mecánicos son complejas recíproca dispositivos con la energía almacenada en los volantes de inercia o manantiales. Inductores y Condensadores son similares en que puede almacenar energía , en matemáticas, se llama imaginario valor.

Pero cuando un inductor se abre actual y arcos, se convierte en real de energía similar a la de cortocircuito de un condensador en un poco de resistencia. Aunque este es un crudo ejemplo de como poner una palanca de freno a través de un volante de inercia.

5voto

Sunil Kumar Sahoo Puntos 21032

Si usted no posee una copia de los volúmenes de Feynman de clases de Física, yo recomendaría uno.

Él brillantemente introduce los números complejos en el Vol. 1, "22-5 Números Complejos". Pero en la siguiente sección, "22-6 Imaginario de los Exponentes", él hace de la siguiente famosa afirmación:

Resumimos con esto, la más notable la fórmula en matemáticas:
\begin{equation} \label{Eq:I:22:9} e^{i\theta}=\cos\theta+i\sin\theta. \end{equation} Esta es nuestra joya.

Hay mucho para cubrir aquí, pero me refiero a que esta conferencia donde se aplica la fórmula anterior, con respecto a los circuitos de CA: Vol 2. 22 - Circuitos de corriente ALTERNA

Un extracto:

Ya hemos hablado de algunas de las propiedades de los circuitos eléctricos en los Capítulos 23 y 25 de Vol. I. Ahora vamos a cubrir algunos de el mismo material, pero en mayor detalle. De nuevo vamos a tratar sólo con sistemas lineales y con los voltajes y las corrientes que varían sinusoidalmente; podemos entonces representar a todos los voltajes y las corrientes de los números complejos, el uso de la notación exponencial se describe en el Capítulo 23 de Vol. I. por Lo tanto un tiempo variable de voltaje V(t) será escrito
\begin{equation} \label{Eq:II:22:1} V(t)=\hat{V}e^{i\omega t}, \end{equation} donde $$\hat{V}$$ representa un número complejo que es independiente de t. Es, por supuesto, se entiende que el tiempo real de variación de voltaje V(t) está dada por la parte real de la función compleja en el lado derecho de la ecuación.

Del mismo modo, todas las demás variables en el tiempo las cantidades será llevado a varían sinusoidalmente en la misma frecuencia ω. Así que escribir \begin{equation} \begin{aligned} I&=\hat{I}\,e^{i\omega t}\quad(\text{current}),\\[3pt] \xi&=\hat{\xi}\,e^{i\omega t}\quad(\text{emf}),\\[3pt] E&=\hat{E}\,e^{i\omega t}\quad(\text{electric field}), \end{aligned} \label{Eq:II:22:2} \end{equation} y así sucesivamente.

La mayoría del tiempo vamos a escribir nuestras ecuaciones en términos de V, I, ξ, ... (en lugar de en términos de V,", ξ, ...) recordar, sin embargo, que las variaciones en el tiempo son como la dada en (22.2).

En nuestra discusión anterior sobre los circuitos que supone que tales cosas como inductancias, capacitancias y resistencias eran familiares para usted. Queremos ahora a mirar un poco más en detalle lo que se entiende por estos idealizada elementos del circuito. Comenzamos con la inductancia.

  • Nota: no tratar esto como una respuesta, sino como complementaria de referencia

3voto

usertje Puntos 21

Por un lado hace la matemática mucho más fácil. Por ejemplo, piense en solucionar ecuaciones diferenciales. Es mucho más sencillo utilizar la transformación de Laplace y resolver la ecuación diferencial, en lugar de utilizar técnicas clásicas. Sobre el mismo tema, da otra perspectiva al mismo problema desde el punto de vista frecuencia dominio.

También hay herramientas como parcelas de Bode, que fácilmente le dan rápidos aproximaciones al comportamiento de un sistema en el dominio de la frecuencia.

1voto

Dan Beaulieu Puntos 135

Si usted está haciendo el análisis en el dominio del tiempo, todo lo que se expresa en números reales - voltajes, corrientes, resistencias, debido a que estos son siempre simples valores instantáneos. Al hacer análisis de frecuencia de dominio, que es cuando los números complejos venir, debido a que cantidades como voltajes, corrientes e impedancias tienen una magnitud y una fase; expresar cantidades tales como los números complejos ayuda a la hora de realizar los cálculos.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X