Laplacetransform-kalkylator

Laplacetransform

Använd den här Laplacetransform-kalkylatorn när du snabbt behöver ett tabellresultat för de funktioner som förekommer oftast i differentialekvationer, kretsar och reglersystem. Välj en standardform, ange koefficient och parameter, så returnerar verktyget transformen F(s), motsvarande formel och konvergensvillkoret.

Så beräknar du en Laplacetransform

  1. 1

    Välj funktionsfamilj

    Välj en post för konstant, potens, exponentialfunktion, sinus eller cosinus i standardtransformtabellen.

  2. 2

    Ange parametrarna

    Ange koefficienten c, potensen n för t^n, eller parametern a för e^(at), sin(at) och cos(at).

  3. 3

    Läs av tabellresultatet

    Kalkylatorn visar f(t), F(s), formeln som används och det grundläggande konvergensområdet för den valda posten.

Standardtabell för Laplacetransformer

Laplacetransformen skriver om en funktion i tidsdomänen f(t) som en funktion av den komplexa frekvensvariabeln s:

F(s) = L{f(t)} = ∫[0,∞) e^(-st) f(t) dt

Den här kalkylatorn fokuserar på de tabellposter som studenter och ingenjörer använder ständigt:

Funktion i tidsdomänen Laplacetransform
1 1 / s
e^(at) 1 / (s - a)
t^n n! / s^(n+1)
sin(at) a / (s^2 + a^2)
cos(at) s / (s^2 + a^2)

Koefficientfältet multiplicerar den valda tabellposten. Den valfria förskjutningen b lägger till en konstant term till funktionen, så att den bidrar med b / s till transformen.

Löst exempel: transformera t^2

För f(t) = t^2 väljer du potensformen, sätter c = 1 och n = 2.

Potensregeln lyder:

L{t^n} = n! / s^(n+1)

Sätt in n = 2:

L{t^2} = 2! / s^3 = 2 / s^3

Det är därför standardexemplet ger F(s) = 2 / s^3.

Vanliga fallgropar

  • Att använda fel parameter. I sin(at) och cos(at) är a vinkelfrekvensen inuti den trigonometriska funktionen, inte en yttre multiplikator.
  • Att glömma koefficienten. 5t^2 transformeras till 10 / s^3, eftersom koefficienten 5 multiplicerar 2! / s^3.
  • Att behandla verktyget som ett fullständigt CAS. Den här kalkylatorn tillämpar utvalda tabellregler. Den förenklar inte godtyckliga uttryck som produkter, faltningar eller styckvis definierade funktioner.
  • Att ignorera konvergensen. Exponentiella transformer beror på realdelen av s; för e^(at) är grundvillkoret s > a.

Vanliga frågor

Nej. Det är en tabell- och formelkalkylator för konstanter, potenser, exponentialfunktioner samt sinus- och cosinustermer. För godtycklig algebra, produkter eller styckvis definierade funktioner använder du ett fullständigt datoralgebrasystem eller tillämpar Laplacetransformens egenskaper för hand.

Välj sinusformen, sätt koefficienten till 1 och a till 3. Kalkylatorn tillämpar L{sin(at)} = a / (s^2 + a^2), så resultatet blir 3 / (s^2 + 9).

Förskjutningen lägger till b till den valda funktionen. Eftersom L{b} = b / s innehåller resultatet en extra term b / s, om inte b är noll.

Ingen fil laddas upp. Verktyget använder bara de små numeriska inställningar som anges i formuläret för att visa transformresultatet på sidan.

Relaterade verktyg