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建模案例:n级混联电路问题
n级混联电路问题
问题的提出
n级串联电路的总电阻R=nr
n级并联电路
对于一类n级混联电路(如下图)或“无穷多”个支路的这类电路,如何求其总电阻呢?
问题的解决
n级混联电路
从n=1时开始研究,不妨假设此时的总电阻为R,显然R=r+R
当n=2时,设此时总电阻为
当n=3时,设此时的总电阻为R,可知
由此类 推,可以得到n级混联电路的总电阻.................................(3-1)
我们假设n=100 , r=1 , R=1
公式(3-1)可用Matlab软件编程如下:
R(1)=2;
r=1;
a=1;
for i=2:100
R(i)=r+a*R(i-1)/(a+R(i-1));
end
format rat % 数据显示格式 化为分数
R
(运行)结果为:
2,,,,...
“无穷多”支路的情况
由公式(3-1)可知
显然,设其为则有
解方程,
(0,舍去)
即
特别地,当r=R=1时,,约等于1.618
计算的结果可以解释为当支路是“无穷多|”时,n级混联电路既不会像n级串联电路那样,总电阻无限大;也不会像n级并联电路那样,总电阻无限变小,其 最终将趋向于一个固定的值。
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