Calculadora de transformada de Laplace

Transformada de Laplace

Use esta calculadora de transformada de Laplace quando precisar de um resultado rápido de tabela para as funções que mais aparecem em equações diferenciais, circuitos e sistemas de controle. Escolha uma forma padrão, defina o coeficiente e o parâmetro, e a ferramenta retorna a transformada F(s), a fórmula correspondente e a condição de convergência.

Como calcular uma transformada de Laplace

  1. 1

    Escolha a família de funções

    Selecione uma entrada de constante, potência, exponencial, seno ou cosseno na tabela padrão de transformadas.

  2. 2

    Insira os parâmetros

    Defina o coeficiente c, a potência n para t^n, ou o parâmetro a para e^(at), sin(at) e cos(at).

  3. 3

    Leia o resultado da tabela

    A calculadora mostra f(t), F(s), a fórmula usada e a região básica de convergência para a entrada selecionada.

Tabela padrão de transformadas de Laplace

A transformada de Laplace reescreve uma função no domínio do tempo f(t) como uma função da variável de frequência complexa s:

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

Esta calculadora foca nas entradas de tabela que estudantes e engenheiros usam o tempo todo:

Função no domínio do tempo Transformada 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)

O campo do coeficiente multiplica a entrada de tabela selecionada. O deslocamento opcional b adiciona um termo constante à função, de modo que contribui com b / s para a transformada.

Exemplo resolvido: transformar t^2

Para f(t) = t^2, escolha a forma de potência, defina c = 1 e n = 2.

A regra de potências é:

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

Substitua n = 2:

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

É por isso que o exemplo padrão retorna F(s) = 2 / s^3.

Erros comuns

  • Usar o parâmetro errado. Em sin(at) e cos(at), a é a frequência angular dentro da função trigonométrica, não um multiplicador externo.
  • Esquecer o coeficiente. 5t^2 se transforma em 10 / s^3, porque o coeficiente 5 multiplica 2! / s^3.
  • Tratar a ferramenta como um CAS completo. Esta calculadora aplica regras de tabela selecionadas. Ela não simplifica expressões arbitrárias como produtos, convoluções ou funções definidas por partes.
  • Ignorar a convergência. As transformadas exponenciais dependem da parte real de s; para e^(at), a condição básica é s > a.

Perguntas frequentes

Não. É uma calculadora de tabela e fórmula para constantes, potências, exponenciais e termos de seno e cosseno. Para álgebra arbitrária, produtos ou funções definidas por partes, use um sistema de álgebra computacional completo ou aplique manualmente as propriedades da transformada de Laplace.

Escolha a forma de seno, defina o coeficiente como 1 e a como 3. A calculadora aplica L{sin(at)} = a / (s^2 + a^2), então o resultado é 3 / (s^2 + 9).

O deslocamento soma b à função selecionada. Como L{b} = b / s, o resultado inclui um termo adicional b / s, a menos que b seja zero.

Nenhum arquivo é enviado. A ferramenta usa apenas os pequenos ajustes numéricos inseridos no formulário para exibir o resultado da transformada na página.

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