Quelques applications de la transformation de Laplace en Physique
Pourquoi on utilise la transformée de Laplace ?
Elle permet ainsi de ramener la résolution des équations différentielles linéaires à coefficients constants à la résolution d'équations affines (dont les solutions sont des fonctions rationnelles de p).
Comment faire une transformation de Laplace ?
La transformée de Laplace est linéaire : L(af+bg)=aL(f)+bL(g).
L ( a f + b g ) = a L ( f ) + b L ( g ) .
Si L(f)=L(g) L ( f ) = L ( g ) , alors f=g .
En particulier, si F est fixée, il existe au plus une fonction f telle que L(f)=F L ( f ) = F .
Comment trouver l'abscisse de convergence ?
On appelle abscisse de convergence de la transformée de Laplace de f le réel α0 ∈ R ∪ {−∞, +∞} défini par : (3) α0 = inf {α ∈ R, tels que f est à croissance exponentielle d'ordre α} Conséquence : Si α = +∞, alors la transformée de Laplace de f n'est pas définie.
- Si f est une fonction (localement intégrable), définie sur R+, à valeurs dans C, on appelle transformée de Laplace de f la fonction Lf(z)=∫+∞0f(t)e−ztdt, z=x+iy.
L f ( z ) = ∫ 0 + ∞ f ( t ) e − z t d t , z = x + i y .
Ces deux transformations ont de nombreuses applications pratiques (physique, économie, probabilités, sciences de l'ingénieur, etc). La trans- formation de Laplace est en particulier très utilisée pour résoudre des équations différentielles et pour déterminer la fonction de transfert d'un système linéaire.