Мета роботи. Методичні вказівки містять у собі короткі теоретичні поняття, перелік основних методів розрахунку, а також завдання до лабораторної роботи з дисциплін „Основи

ПЕРЕДМОВА

Методичні вказівки містять у собі короткі теоретичні поняття, перелік основних методів розрахунку, а також завдання до лабораторної роботи з дисциплін „Основи теорії електро– і радіотехнічних кіл” (ОТК) та „Теорії електричних кіл та сигналів” (ТЕКС). Вони призначені для кращої підготовки студентів та раціонального використовування часу, що відведено для лабораторних робіт, поліпшенню впровадження комп’ютерів при виконанні й оформленні звітів за допомогою математичного пакета MathCAD та прикладного пакету Electronics Workbench (далі EWB).

Поширене практичне застосування цих двох пакетів комп’ютерних програм пов’язано з тим, що язик MathCAD дуже нагадує загальноприйнятий язик математичних та науково–технічних розрахунків, а прикладний пакет EWB є фактично віртуальною електронною лабораторією, де можна моделювати роботу будь-яких радіотехнічних кіл на ЕОМ.

Завдання до лабораторної роботи обирають згідно із номером варіанту, що відповідає номеру студента в списку журналу академічної групи, складеному на початок семестру. Номер схеми (Додаток) відповідає номеру варіанта, вхідні параметри надані поряд зі схемою. Деякі з цих даних для окремої академічної групи може змінити викладач, що веде лабораторні роботи з ОТК або ТЕКС.

На виконання лабораторної роботи відведено 4 години аудіторного часу.

Лабораторну роботу необхідно оформити на білих аркушах стандарту А 4 згідно вимогам СТП 15-96. На титульному листі обов’язково повинні бути тема лабораторної роботи, прізвище виконавця, номер академічної групи, номер варіанту.

Після виконання й оформлення робота проходить рецензію у викладача, що веде лабораторні роботи з ОТК або ТЕКС та підлягає захисту перед викладачем у термін, що встановлено учбовим планом.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

“Дослідження електричних кіл гармонічного струму”

Мета роботи

Набуття навичок у застосуванні прикладного пакету Electronics Workbench та математичного пакету MathCAD при розрахунках електричних кіл гармонічного струму.

1.2 Загальні відомості

1.2.1 Розрахунок електричних кіл змінного струму проводять у символічній (комплексній) формі. Усі методи (закони, формули), що були застосовані при розрахунках кіл постійного струму придатні для розрахунків гармонічного струму тільки за однієї умови: всі величини (струми, напруги, опори, потужності тощо) – це комплексні числа.

1.2.2 Комплексним називають число, що складаються із двох частин – дійсної та уявної – і має три форми запису:

- алгебраїчна форма запису (має вигляд a + j·b),

де а – дійсна частина комплексного числа;

b – уявна частина комплексного числа;

– уявна одиниця;

- показникова форма запису комплексного числа складається з двох величин (модуль | М | і кут зсуву ψ) і має такий вигляд: ,

де: – модуль комплексного числа;

– кут зсуву відносно вісі дійсних чисел на комплексній площині;

- тригонометрична форма – допоміжна форма для переходу від показникової до алгебраїчної форми: .

1.2.3 Джерела енергії зображують, як правило, у показниковій формі. Наприклад, якщо миттєве значення ідеального джерела напруги , тоді комплекс діючого значення:

, або: .

1.2.4 Опір споживачів поділяють на активний, реактивний і повний:

,

де: активний опір R – це дійсна частина комплексного опору;

реактивний опір Х – уявна частина комплексного опору;

повний опір є геометричною сумою активного і реактивного:

;

кут зсуву фаз ;

індуктивний опір ;

ємнісний опір .

Наприклад, комплексний опір ідеальної котушки індуктивності

.

Комплексний опір ідеальної ємності:

.

1.2.5 Вимірювальні прилади електромагнітної системи вказують на діюче значення струмів та напруг в електричному колі змінного струму. Осцилограф призначено для досліджень миттєвих значень струму (напруги), форм кривих електричних величин. Осцилографом вимірюють також максимальні значення струмів та напруг, кути зсуву фаз між ними.

1.3 Матеріали, інструменти, прилади, обладнання

Для виконання лабораторної роботи необхідно мати комп‘ютер зі встановленими пакетами MathCAD та Electronics Workbench.

1.4 Вказівки з техніки безпеки

У комп’ютерному класі кафедри Радіотехніки (ауд.30) кожний студент може отримати дозвіл на роботу та робоче місце, якщо пройде інструктаж з „Правил безпеки та охорони праці при роботі у комп’ютерному класі”, зареєструється у системного адміністратора класу, та буде сумлінно дотримуватись правила техніки безпеки та порядку роботи за комп’ютером.

Перед початком роботи треба пересвідчитись, що на “Робочому столі” комп‘ютера встановлена Ваша “Папка”, тільки потім відкрити необхідну програму („ПУСК” – „ПРОГРАММЫ”- Мathsoft Apps – MathCAD) або („ПУСК” – „ПРОГРАММЫ”-Electronics Workbench.).

Працювати треба із дотримуванням правил безпеки, тільки у своєму „робочому просторі”. Ні в якому разі не відкривати інші папки, системи, програми, тим більше вносити туди зміни або видаляти їх.

Періодично (через 15–20 хв.) зберігати результати роботи. За 5 хвилин до закінчення занять обов‘язково треба зробити збереження своїх результатів у Вашу „Папку”, результати записати у бланк лабораторної роботи, закрити всі робочі програми, привести робоче місце у належний стан.