Лабораторне завдання

Згідно із номером варіанту обрати схему для електричного кола, зображеного у Додатку Б. Далі треба виконати наступне.

4.1 Розрахунок вхідних параметрів схеми, наведеної в Додатку Б.

В схемі n – номер варіанту; d та h – додаткові коефіцієнти у вхідних даних (від 0 до 99).. Для кожної академічної групи їх задає викладач, що веде практичні заняття з ОТК;

– опір надано у кілоомах а ЕРС – у Вольтах:

R₁ = (5∙ h + d); R ₂ = (2∙ d + h); R ₃ = (8∙ h +2∙ n); R₄ = (10∙ h +2∙ n);

R ₅ = 10∙ (2∙ n +d); R ₆ = (10∙ h +d); R ₇ =R ₈ = (10∙ h + 5∙ d +2∙ n);

E ₁ = (10 – 2∙ n).

4.2 Складання спрямованого графу цього кола, обрати дерево графа (зобразити жирними лініями), гілки зв’язку.

4.3 Складання систем рівнянь за законами Кірхгофа та розрахунок струмів кожної гілки для обраної схеми електричного кола за допомогою математичного пакета MathCAD.

4.4 Складання системи рівнянь за методом вузлових потенціалів та розрахунок струмів кожної гілки електричного кола.

4.5 Складання системи рівнянь за методом контурних струмів та розрахунок власних струмів кожної гілки;

4.6 Перевірка балансу потужностей електричного кола, побудова потенціальної діаграми уздовж контуру із двома джерелами ЕРС.

4.7 Моделювання роботи кола у середовищі Electronics Workbench. Перевірка струмів кожної гілки та напруги між базовим вузлом та усіма іншими. Для цього під’єднати до схеми відповідні прилади із бібліотеки індикаторів середовища EWB.

4.7 Висновки про вплив вимірювальних приладів на розподіл струмів у електричному колі.

4.8 Порівняння результатів розрахунків кола у пакеті MathCAD із результатами моделювання в середовищі Electronics Workbench.

5 ЗМІСТ ЗВІТУ

Звіт необхідно оформити на білих аркушах стандарту А4 згідно вимогам СТП 15-96. На титульному аркуші обов’язково повинні бути назва роботи, прізвище виконавця, номер академічної групи, номер варіанту.

Звіт повинен вміщувати в собі:

5.1 Титульний аркуш.

5.2 Мету роботи.

5.3 Схему електричну принципову.

5.4 Рівняння стану.

5.5 Програму розрахунку та результати розв’язку системи рівнянь в програмному середовищі MathCAD.

5.6 Схему вимірів та результати моделювання в середовищі Electronics Workbench.

6 КОНТОРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

6.1 Поняття рівняння енергетичного стану кола.

6.2 Топологічні методи аналізу складних кіл.

6.3 Суть методу рівнянь Кірхгофа.

6.4 Алгоритм аналізу кіл методом контурних струмів.

6.5 В чому полягає метод вузлових потенціалів?

6.6 Способи перевірки вірності розв’язку рівнянь енергетичного стану.

6.7 Порядок побудови потенціальної діаграми засобами MathCAD.

6.8 Основи роботи з інтерфейсом MathCAD.

6.9 Основи роботи з інтерфейсом Electronics Workbench.

6.10 Основні понятті теорії графів.

6.11 Що таке незалежні контури і незалежні вузли?

6.12 Від чого залежить кількість можливих незалежних рівнянь енергетичного стану кола?

6.13 Переваги і недоліки метода рівнянь Кірхгофа.

6.14 Переваги і недоліки метода контурних струмів.

6.15 Переваги і недоліки метода вузлових потенціалів

6.16 Властивості ідеальних джерел струму та напруги.

6.17 В чому полягають еквівалентні перетворення складних схем з метою їх спрощення?

6.18 Сформулюйте закони Ома та Кірхгофа.

6.19 Порівняльний аналіз методів аналізу складних кіл постійного струму.

6.20 Недоліки моделювання складних схем постійного струму в програмному середовищі Electronics Workbench.

6.21 Недоліки моделювання складних схем постійного струму в програмному середовищі MathCAD.

6.22 Засоби вимірювання струму, напруги та потужності в Electronics Workbench.

6.23 Що означають від’ємні значення струмів та напруг, що виміряні в Electronics Workbench?

6.24 Що означають від’ємні значення струмів, які отримані в результаті розв’язку системи рівнянь енергетичного стану кола?

6.25 Що може означати невиконання умов балансу потужностей кола?

6.26 Коли потенційна діаграма не збігається?

7 РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Бессонов Л.А.Теоретические основы электротехники. - М.: Высшая школа, 1984.–528.

2. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники: Учебное пособие для вузов / под ред. проф. П.А.Ионкина.– М.: Энергоиздат, 1982.–768 с., ил.

3. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Electronics Workbench и её применение. М.: СОЛОН – Р., 2001. – 726.

4. Кирьянов Д.В. Самоучитель 2001 – СПб.: БХВ – Петербург, 2002. – 544.

Додаток А – Правила виконання лабораторної роботи

Вся робота у математичному пакеті MathCAD та прикладному пакеті EWB виконується у комп’ютерному класі кафедри радіотехніки ЗНТУ згідно із розкладом занять академічної групи та учбовим планом кафедри. Результати розрахунків студенти зберігають у пам’яті комп’ютера у " папках", що будуть відведені для кожного студента системним адміністратором комп’ютерного класу.

Працювати у комп’ютерному класі треба із дотриманням правил техніки безпеки:

– до початку роботи на комп‘ютері студент зобов’язаний засвоїти правила безпечної роботи. Комп‘ютер необхідно використовувати тільки для виконання своєї розрахункової роботи у своєму " робочому просторі". Ні в якому разі не відкривати інші папки, системи, програми, тим більше вносити туди зміни або видаляти їх;

– переконатися у наявності Вашої " Папки" на " Робочому столі" комп’ютера, відкрити " MathCAD " (" Пуск – Програми – MathSoft Apps – MathCad 2000 Professional") або " Electronics Workbench " (" Пуск – Програми – Electronics Workbench");

– увійти до свого робочого файлу (головне меню F ile – пункт O pen…, або Ctrl+O), працювати тільки із ним;

– результати роботи показати викладачу, що проводить заняття у комп’ютерному класі;

– періодично через 15-20 хвилин зберігати результати роботи (головне меню F ile – пункт Save A s…, або S ave, або Ctrl+S) у файл із оригінальним ім’ям, який розташувати у свою " Папку". По закінченні занять обов‘язково зберегти результати своєї роботи, завершити всі програми і сеанс.