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電子工作やってみたよ

回路シュミレータをアナログ計算機にする(1)

いままで回路シュミレータで パイ や e、積分などの計算をやってみましたが、途中で挫折しました。
なのでゼロから回路シュミレータで数学の勉強をやってみようとアナログ計算機の本など入手して始めてみました。

簡単なところからと 中学でやる 連立方程式を解くのに挑戦してみました。

  X + 0.5Y = 1    ①
  0.3X - Y = 7    ③

式のNoが①と③となっているのは、あとの式の変形時のNoの都合で間違いではありません。
これのX と Y を求める問題です。
最初紙の上でやったのですが、計算の度に違った値が出てきて結局ギブアップ。
いつもコメントをいただく わたしよりはるかに若い、くさかさんにヘルプをだして教えていただきました。

答えは
     X = 3.913
     Y = -5.826

中学の問題と侮るとやばいです。
さて この値が、回路シュミレータからすんなり出てくれば嬉しいのですが。

まず 式を回路に変換しなければならないのですが、回路に組むために式を変形します。
①式を②式に変形します。

     X + 0.5Y = 1    ①式
     X = -0.5Y + 1   ②式    


②式の右辺 -0.5Y + 1 が回路の入力となり 左辺Xが出力となります。
この ②式は 回路図 右の上側となります。

次に問題2行目の③式を変形して④式を作ります。

  0.3X - Y = 7    ③式
  Y = 0.3X - 7    ④式

④式の右辺 0.3X - 7 が入力となり 左辺Yが出力となります。
この ④式は 回路図 右の下側となります。

結局 電圧やら極性など、数式から出した値になるように、無理やり回路を作り上げて答え?が合いました。

回路シュミレータ    X=3.911    Y= 5.824   ピッタリですよね。
紙で計算        X=3.913    Y=-5.826

普通の人が見たら えらく違うじゃないか と言われそうですが、私の感覚からいうとピッタリと言うことになります。
こんなのでは実用価値はありませんが、電気回路で連立方程式が解けるなんて不思議じゃありませんか?
次回 この数式から回路に変換するところ、詳しくやってみます。

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今年は暖かく雪が遅かったので、いつもはつぼみで終わってしまう庭の***がきれいに咲きました。
(名前度忘れ なんでしたっけ 最近こういうの多いなー )
(いや 昔からですけど)

(追記 「さざんか」とあけびさんに教えていただきました。)
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と思っていたら、やっぱり雪が降って終わりとなりました。


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Commented by Kusaka at 2018-12-15 11:56 x
答えが割り切れないんですけど、これ本当に中学生の問題ですか? 
手書きで計算していると暗算間違いはもちろんですが、プラスをマイナスに、XをYに書き間違えたりして答えが合わずに散々でした。
計算は慣れが必要ですね。
私にはできませんが、アナログ回路を組んで(そもそも組んでもなくPCのシュミレーター)答えを出すって意味ありますか?
そんなに暇なら落ち葉を集めて堆肥を作ったり畑を耕してください。
Commented by telmic-gunma at 2018-12-16 09:00
> Kusakaさん
ありがとうございます。
この問題はアナログ計算機の本に最初に出ていた問題です。
そうですよね、2とか3とかの整数だったらスンナリ解ったと思いますけれど、
いきなりこんな端数なんてね。 連立方程式自体は、中学で習っていますね。
まあ人生 無意味なものを一生懸命やった方が面白いと思いますけど、そのへんKusakaさんの方が得意な気がしますが。 これ人間の一つの能力でないですか。
最後の一行、毎日女房に言われています。
Commented by あけび at 2018-12-17 13:30 x
満開の さざんかですね!! 
この時期は庭に咲く花が何も無いので 赤い色は寒さを一時でも忘れさせてくれる元気色ですね
あと つばきの寒空に凛とした姿をみるのも清々しい気持ちになりますね!!
ポインセチアも赤です。が あれは確かメキシコが原産です。クリスマスの代名詞ですが日本の寒い12月の窓辺には向かないのです・・・
Commented by telmic-gunma at 2018-12-18 06:17
> あけびさん
「さざんか」 ありがとうございます。
花の名前、人の名前 なかなか覚えられないのにすぐ忘れちゃうんですよ。
まあ 昔からですけれど。 よく生きてこれたと思います。
花はこれが最後みたい。
あと 畑にあるものは、
ホウレン草とチンゲン菜 これまだ結構食べられますね。
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by telmic-gunma | 2018-12-14 21:30 | 電子回路シュミレータ | Trackback(4) | Comments(4)