Системы автоматизированного проектирования / Mathcad - Пример1
.pdfВариант 30
Задание1
R1 := 2 |
R4 := 4 |
R7 |
:= 2 |
R10 |
:= 10 |
R2 := 1 |
R5 := 3 |
R8 |
:= 5 |
R11 |
:= 10 |
R3 := 2 |
R6 := 4 |
R9 |
:= 15 |
R12 |
:= 4 |
U := 110 |
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Rэкв := R1 + |
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1 |
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+ |
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1 |
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+ |
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1 |
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+ |
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1 |
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+ |
1 |
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1 |
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1 |
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R8 + |
R9 |
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R11 + R12 |
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R3 + |
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R5 + |
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R10 |
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1 |
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+ |
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1 |
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1 |
+ |
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1 |
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R2 |
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R7 |
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R4 |
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R6 |
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U |
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I := |
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= 33.997 |
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I1 := I |
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Rэкв |
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Up := U - I1×R1 = 42.006 |
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I3 := |
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Up |
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= |
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15.002 |
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Ur34 := I3× |
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1 |
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= 12.002 |
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Ur34 |
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I4 := |
= 3 |
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R3 + |
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1 |
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1 |
|
+ |
1 |
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R4 |
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||||||||||
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1 |
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+ |
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1 |
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R4 |
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R2 |
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R2 |
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R4 |
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I5× R5 + |
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I2 := |
Ur34 |
= 12.002 |
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1 |
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1 |
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R2 |
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Up |
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+ |
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I5 := |
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= 9.694 |
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I7 |
:= |
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R6 |
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R7 |
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I5× R5 + |
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1 |
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||||||||||||||||||||||
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1 |
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R5 + |
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R7 |
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|
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|
1 |
|
|
1 |
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|
||||||||||||||||
|
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|
|
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|||||||||||||||||||||||||
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1 |
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|
+ |
|
1 |
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+ |
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R6 |
R7 |
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R6 |
R7 |
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I6 := |
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R6 |
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|||||
|
I8 := |
|
Up |
|
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= 2.1 |
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|
I9 := I8 |
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R8 + |
R9 |
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|||||||||||
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I10 := |
|
Up |
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= 4.201 |
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||||||||||||||||
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R10 |
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|||||||||||||||||||
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||||||
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I11 := |
|
|
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|
|
Up |
|
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|
= 3 |
|
|
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|
I12 := I11 |
|
|
|
|
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||||||||||||||||
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R11 |
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ R12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
I1 - I3 - I5 - I8 - I10 - I11 = 3.109 ´ 10− 15
Задание 2
E1 := 220 |
R7 |
I1 := 0 I6 := 0 I7 := 0 |
:= 8 |
||
U6 := 40 |
R8 |
:= 0.5 |
R1 := 1 |
R9 |
:= 0.5 |
R6 := 1 |
|
|
Given
E1 = I1×(R1 + R8 + R9) + I6×R6 + U6
0 = R6×I6 + U6 + I7×R7
0 = I1 + I7 - I6
63.846
Find(I1 , I6 , I7) = 52.308-11.538
Задание 3
I1 := 0 I6 := 0 |
I7 := 0 |
|
|
|
I11 := 0 |
I22 := 0 |
|
|
|
Given |
|
|
|
|
E1 = I11×(R1 + R8 + R9 + R6) + I22×R6 + U6 |
|
|||
0 = I11×R6 + U6 + I22×(R6 |
+ R7) |
|
||
|
|
63.846 |
|
|
I := Find(I11, I22) = |
|
|
|
|
|
|
-11.538 |
|
|
I1 := I0 = 63.846 |
I6 |
:= I0 + I1 = 52.308 |
I7 := I1 = -11.538 |
Задание 4
y1 := |
|
1 |
|
|
|
|
|
R1 + R8 + R9 |
|
|
|||||
|
|
|
|||||
y6 := |
|
1 |
|
|
|
|
|
R6 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
y7 := |
|
1 |
|
|
|
|
|
R7 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
fi1 := 0 |
|
|
|
fi2 := 10 |
|||
I1 := 0 |
|
I6 := 0 |
I7 := |
||||
|
0 |
||||||
Given |
|
|
|
|
|
|
|
I1 + I7 - I6 = 0 |
|
|
|
|
|||
I1 = (fi2 + E1)×y1 |
|
|
|
|
|||
I6 = (-1×fi2 - U6)×y6 |
|
|
|||||
I7 = fi2×y7 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
-92.308 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Find(fi2 , I1 , I6 , I7) |
= 63.846 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
52.308 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-11.538 |
|
|
Задание 5
Резонанс напряжений
Найти: f, Rk, Xk, W, Qk, C, Lk, cosfik + Вект диаграмма
U := 38 |
|
|
|
|
f := 50 |
|
|
|
|
|||||||
Uc := 88 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
I := 19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Zcmod := |
Uc |
= 4.632 XL := Zcmod = 4.632 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|||||
Rk := |
U |
|
= 2 |
|
|
XC := Zcmod |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
I |
|
Zk := |
|
XL + Rk |
|
= 6.632 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
||||||
C := |
|
|
|
|
= -6.873 ´ 10− 4 |
|
L := |
XL |
= 0.015 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2×π×f ×XC |
|
1×2π×f |
|||||||||||||
cosfik := |
|
XL |
= 0.698 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Zk
Z := Rk + j XL - j XC = 2
W := U×-I = -722
Задание 6
U := 100 |
|
f := 50 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
R1 |
:= 4 |
|
|
|
XL3 := 7 |
|
|
|
|
+ Векторная диаграмма |
|||||||||
R3 |
:= 24 |
|
|
Xc1 := 4 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
R4 |
:= 3 |
|
|
|
Xc4 := 4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
R5 |
:= 20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Z3 := R3 + j ×XL3 |
|
|
Z4 := R4 - j ×Xc4 Z5 := R5 |
|
|||||||||||||||
Z1 := R1 - j ×Xc1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Z := Z1 + |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
= 7.178 - 6.269i |
|
|||
|
1 |
+ |
1 |
+ |
1 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z5 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Z3 |
|
Z4 |
|
|||||||||||
I1 := |
U |
= 7.903 + 6.902i |
|
||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U1 := I1×Z1 = 59.22 - 4.003i |
|
||||||||||||||||||
Uпарал := |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
×I1 = 40.78 + 4.003i |
Проверка напряжения: |
||||
|
1 |
|
|
+ |
|
1 |
+ |
|
1 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 + Uпарал = 100 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
Z3 |
|
|
|
Z5 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Z4 |
|
|
I3 := Uпарал = 1.611 - 0.303i
Z3
I4 := |
Uпарал |
|
|
|
|
Z4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
I5 := |
Uпарал |
= 2.039 + 0.2i |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Z5 |
|
|
|
|
Проверка тока |
|
|
|
||
S1 := |
U1×I1 |
− 15 |
|
|
|
I1 - (I3 + I4 + I5) |
= 1.776 ´ 10 |
|
|
||
|
|
|
S3 := Uпарал×I3 |
S4 := Uпарал×I4 |
S5 := Uпарал×I5 |
Баланс мощностей
S := S1 + S3 + S4 + S5 = 790.288 + 690.219i
Sсети := U×I1 = 790.288 + 690.219i
Задание 7
|
|
|
|
|
|
|
|
зам B1, B3, B4 замкнуты в |
|
U := 100 |
f := 50 |
|
начальный момент времени |
||||||
|
Переходный процесс при |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R1 |
:= 4 |
L3 := 0.22 |
замыкании B1 |
||||||
|
|
||||||||
R3 |
:= 24 |
C1 := 200×10− 6 |
I1 := 0 |
I1 := 0 |
|||||
R4 |
:= 3 |
C4 := 500×10− 6 |
I3 := 0 |
I4 := 0 |
|||||
|
|
|
|
||||||
R5 |
:= 20 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
Given |
|
|
|
|
|
|
|
||
I1 - I3 - I4 - I5 = 0 |
|
|
|
||||||
|
U |
= I1× R1 + |
1 |
|
+ I3×(R3 + p×L3) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
p |
|
|
p×C1 |
|
|
|
U |
= I1× R1 + |
1 |
|
+ I4×(R4) |
|
||||
|
|
|
|
|||||||
|
p |
|
|
p×C1 |
|
|
|
|
||
|
U |
= I1× R1 + |
1 |
|
+ I5×R5 |
|
||||
|
|
|
|
|||||||
|
p |
|
|
p×C1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
6325.0×p + 765000.0 |
|
|
||||
|
|
|
|
418.0×p2 + 364850.0×p + 3.825e7 |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
37500.0 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
209.0×p2 + 182425.0×p + 1.9125e7 |
|
||||||
Find(I1 , I3 , I4 , I5) ® |
|
2750.0×p + 300000.0 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
209.0×p2 + 182425.0×p + 1.9125e7 |
|
||||||
|
|
|
|
825.0×p + 90000.0 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
418.0×p2 + 364850.0×p + 3.825e7 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25× |
27664609 |
×t |
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||
6325.0×p + 765000.0 |
|
invlaplace , p |
25× |
636286007×cosh |
|
|
|
|
- 121319× 27 |
|
|
|
|
418 |
|
|
|
|
|||
|
|
® |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
418.0×p2 + 364850.0×p + 3.825e7 |
|
simplify |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 8
ORIGIN := 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
r1 |
:= 1000 r2 := 20 |
L := 0.01 |
|
|
|
C := 10− 6 |
|
Em := 10 |
ω := 10000 |
|||||||||
|
:= -r2 = -2 ´ 103 |
|
1 |
|
|
|
-1 |
|
6 |
|
-1 |
3 |
||||||
a11 |
a12 := |
|
|
= 100 |
a21 := C = -1 |
´ 10 |
|
a22 := |
|
= -1 ´ 10 |
||||||||
L |
|
r1×C |
||||||||||||||||
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b1 := |
|
1 |
= 1 ´ 103 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
e(t) := |
if (sin(ω×t) ³ 0 , Em, -Em) |
|
|
|
r1×C |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e(t) 0
− 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1×10− 3 |
2×10− 3 |
|
3×10− 3 |
||||||
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
F(t , x) := |
|
a11×x1 + a12×x2 |
|
|
x := |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
a21×x |
+ a22×x + b1×e(t) |
|
0 |
|
|||||||
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Z := Rkadapt(x, 0 , 0.04 , 2000, F) |
|
|
n := |
0 .. 20000 |
|
0.06 |
|
|
|
|
0.04 |
|
|
|
|
0.02 |
|
|
|
Zn , 2 |
0 |
|
|
|
|
− 0.02 |
|
|
|
|
− 0.04 |
|
|
|
|
− 0.06 |
1×10− 3 |
2×10− 3 |
3×10− 3 |
|
0 |
|||
|
|
|
Zn , 1 |
|
6 |
|
|
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|
|
Zn , 3 0 |
|
|
|
− 2 |
|
|
|
− 4 |
|
|
|
− 6 |
1×10− 3 |
2×10− 3 |
3×10− 3 |
0 |
|||
|
|
Zn , 1 |
|