Calculatrice de transformée de Laplace

Transformée de Laplace

Utilisez cette calculatrice de transformée de Laplace lorsque vous avez besoin d’un résultat de table rapide pour les fonctions qui reviennent le plus souvent dans les équations différentielles, les circuits et les systèmes de commande. Choisissez une forme standard, définissez le coefficient et le paramètre, et l’outil renvoie la transformée F(s), la formule correspondante et la condition de convergence.

Comment calculer une transformée de Laplace

  1. 1

    Choisissez la famille de fonctions

    Sélectionnez une entrée de constante, de puissance, d'exponentielle, de sinus ou de cosinus dans la table de transformées standard.

  2. 2

    Saisissez les paramètres

    Définissez le coefficient c, la puissance n pour t^n, ou le paramètre a pour e^(at), sin(at) et cos(at).

  3. 3

    Lisez le résultat de la table

    La calculatrice affiche f(t), F(s), la formule utilisée et la région de convergence de base pour l'entrée sélectionnée.

Table standard des transformées de Laplace

La transformée de Laplace réécrit une fonction du domaine temporel f(t) comme une fonction de la variable de fréquence complexe s :

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

Cette calculatrice se concentre sur les entrées de table que les étudiants et les ingénieurs utilisent en permanence :

Fonction du domaine temporel Transformée de Laplace
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)

Le champ du coefficient multiplie l’entrée de table sélectionnée. Le décalage facultatif b ajoute un terme constant à la fonction, de sorte qu’il contribue b / s à la transformée.

Exemple résolu : transformer t^2

Pour f(t) = t^2, choisissez la forme puissance, définissez c = 1 et n = 2.

La règle des puissances est :

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

Remplacez n = 2 :

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

C’est pourquoi l’exemple par défaut renvoie F(s) = 2 / s^3.

Pièges fréquents

  • Utiliser le mauvais paramètre. Dans sin(at) et cos(at), a est la pulsation à l’intérieur de la fonction trigonométrique, et non un multiplicateur externe.
  • Oublier le coefficient. 5t^2 se transforme en 10 / s^3, car le coefficient 5 multiplie 2! / s^3.
  • Traiter l’outil comme un CAS complet. Cette calculatrice applique des règles de table sélectionnées. Elle ne simplifie pas d’expressions arbitraires comme les produits, les convolutions ou les fonctions définies par morceaux.
  • Ignorer la convergence. Les transformées exponentielles dépendent de la partie réelle de s ; pour e^(at), la condition de base est s > a.

Questions fréquentes

Non. Il s’agit d’une calculatrice de table et de formule pour les constantes, les puissances, les exponentielles et les termes en sinus et cosinus. Pour de l’algèbre arbitraire, des produits ou des fonctions définies par morceaux, utilisez un système de calcul formel complet ou appliquez à la main les propriétés de la transformée de Laplace.

Choisissez la forme sinus, définissez le coefficient sur 1 et a sur 3. La calculatrice applique L{sin(at)} = a / (s^2 + a^2), donc le résultat est 3 / (s^2 + 9).

Le décalage ajoute b à la fonction sélectionnée. Comme L{b} = b / s, le résultat comprend un terme supplémentaire b / s, sauf si b est nul.

Aucun fichier n’est envoyé. L’outil utilise uniquement les petits réglages numériques saisis dans le formulaire pour afficher le résultat de la transformée sur la page.

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