- •Общая электротехника и электроника учебно-методический комплекс
- •Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •Направления подготовки бакалавров
- •I. Лабораторные работы на основе физических моделей общие указания
- •Охрана труда и техника безопасности
- •Рекомендации по выполнению лабораторных работ и оформлению отчета
- •Краткие сведения о применяемых в лаборатории электроизмерительных приборах и устройствах
- •Основные характеристики измерительных приборов
- •Работа 1. Исследование сложной электрической цепи постоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 2. Исследование линейных элементов электрических цепей
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Фазовые соотношения между током и напряжением цепи
- •Амплитудные соотношения между током и напряжением цепи
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 3. Исследование разветвленной цепи синусоидального тока с одним источником энергии
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Расчет исследуемой цепи
- •Порядок расчета цепи с последовательно-параллельным соединением комплексных сопротивлений (рис. 3.1, а)
- •Порядок расчета цепи с параллельно-последовательным соединением комплексных сопротивлений (рис. 3.1, б)
- •Описание элементов исследуемой цепи
- •Экспериментальное исследование параметров цепи
- •Указания к построению векторных диаграмм
- •Указания к записи токов и напряжений в виде комплексных чисел
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 4. Исследование частотных свойств цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 5. Исследование трехфазной, соединенных по схеме «звезда»
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Симметричный режим работы цепи при отсутствии нейтрального провода
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 6. Исследование полупроводниковых диодов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Цепь rl при включении ее на постоянное напряжение u (поз. 1, табл. 7.1)
- •Цепь rl при отключении ее от постоянного напряжения u с одновременным замыканием накоротко (поз. 2, табл. 7. 1)
- •Цепь rс при отключении ее от постоянного напряжения u с одновременным замыканием накоротко (поз. 4, табл. 7.1)
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •Апериодический переходный процесс
- •Колебательный переходный процесс
- •Расчет сопротивления Rк и индуктивности l катушки по осциллограмме тока колебательного процесса
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 9. Исследование явления феррорезонанса напряжений
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Расчет вах феррорезонансной цепи
- •Анализ явления феррорезонанса
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •II. Лабораторные работы на основе компьютерного моделирования (виртуальные лабораторные работы) общие указания
- •Работа 1 (в). Исследование сложной электрической цепи постоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 2 (в). Исследование линейных элементов электрических цепей
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 3 (в). Исследование разветвленной цепи синусоидального тока с одним источником энергии
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 4 (в). Исследование частотных свойств цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 5 (в). Исследование трехфазных цепей, соединенных по схеме «звезда»
- •Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Cодержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Работа 6 (в). Исследование полупроводниковых диодов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •1. Цель работы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Методика применения программы Multisim для выполнения лабораторных работ общие положения
- •1. Назначение и состав программы Multisim
- •2. Открытие программы, ее составляющие и сборка схемы
- •Сборка схемы
- •3. Виртуальные измерительные приборы
- •Управление масштабом времени
- •Управление каналами а и в
- •Управление синхронизацией
- •III. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов, занимающихся с элементами дот общие указания
- •Работа 10(д). Исследование линейных элементов
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •Фазовые соотношения между током и напряжением цепи
- •Амплитудные соотношения между током и напряжением цепи
- •3. Порядок выполнения работы
- •Виртуальные измерительные приборы
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы для самопроверки
- •Исследование линейных элементов
- •Работа 2. Исследование переходных процессов в цепи с последовательным соединением активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора
- •1. Цель работы
- •Апериодический переходный процесс
- •Колебательный переходный процесс
- •Расчет сопротивления r и индуктивности l по осциллограмме тока колебательного процесса
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •6. Вопросы для самопроверки
- •Исследование переходных процессов в цепи с последовательным соединением активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора
- •Библиографический список
- •Содержание Виноградов Александр Леонидович Общая электротехника и электроника
- •Северо - Западный государственный заочный технический университет
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
2. Открытие программы, ее составляющие и сборка схемы
Для обращения к программе Multisim необходимо создать ярлык на рабочем столе и им пользоваться для обращения к программе.
После запуска на экране появляется графическая оболочка интерфейса программы (рис. 1), посредством которой и осуществляется компьютерное моделирование поставленных задач.
Экран дисплея делится на четыре злны (см. рис. 1)
Зона в верхней части экрана (1) – командное меню, содержащее команды, возможных действий программы.
3она в правой части экрана (2) – меню условных обозначений оборудования. Она содержит условные графические обозначения оборудования, которые могут быть использованы для компьютерного моделирования процессов.
Зона в верхней части экрана (3) меню условных обозначений элементов. Она содержит условные графические обозначения элементов, которые могут быть использованы для компьютерного моделирования процессов.
Остальная часть экрана (4) – рабочая зона, в которой осуществляется построение необходимых схем.
Кнопка выхода из программы (5). При подведении к ней курсора мыши и нажатии левой кнопки будет произведён выход из программы.
Переключатель (6), при включении которого после сборки схемы и задания параметров её элементов программа начинает компьютерное моделирование.
Р
Сборка схемы
Выбрать элементы схемы из соответствующих библиотек и разместить их на экране, при этом используется метод drag and drop. Элемент выбирается и перетаскивается мышью на отведенное ему место. Выбранный (активный) элемент выделяется красным цветом. При необходимости поворот элемента на 90о осуществляется с помощью соответствующей "кнопки" на панели инструментов или щелчком правой клавиши мыши на элементе из контекстного меню на команде"Rotate" (вращение), или выделением элемента одним щелчком левой кнопки мыши, а затем одновременным нажатием на две клавиши – Ctrl и R.
Если в рабочую зону был вынесен неверный элемент и его необходимо удалить или возникла необходимость в корректировке собранной схемы, то для этого необходимо выполнить следующую операцию. К условному обозначению элемента, который подлежит удалению, подвести курсор мыши и выделить его путём однократного нажатия правой кнопки мыши (при этом он будет выделен пунктирными линиями). Если необходимо удалить сразу несколько элементов, то их можно одновременно выделить путём нажатия левой кнопки мыши с последующим её удержанием и перемещением курсора по экрану таким образом, чтобы в образующийся прямоугольник попали все необходимые элементы, после чего их можно удалить путём нажатия клавиши "Dе1еtе" на клавиатуре.
Для рисования соединительных линий (проводов) между выбранными элементами необходимо подвести курсор мыши к изображению одного из двух соединяемых элементов в том месте, где из него выходит конец соединительной линии; после чего надо нажать левую кнопку мыши и, удерживая её в этом положении, подвести курсор к краю изображения другого соединяемого элемента; после чего надо левую кнопку мыши отпустить, а затем однократно нажать снова левую клавишу. В результате произведённых операций будет нарисована соединительная линия между двумя элементами схемы (рис. 2).
Рис. 2
Установка параметров собранной схемы
После того как необходимая схема будет собрана в рабочей зоне, необходимо задать как параметры отдельных её элементов (сопротивления, ёмкости, индуктивности, источника напряжения, источника тока), так и измерительных приборов (амперметра, вольтметра), включенных в схему.
Данная операция осуществляется в следующей последовательности:
а) выбрать элемент схемы путём подведения к нему курсора мыши;
б) сделать два быстрых щелчка левой кнопкой "мыши" на изображении выбранного элемента;
в) в появившемся окне (рис. 3) задать необходимые параметры элемента путем подводки курсора в соответствующую область и нажатия левой клавиши мыши. При необходимости в корректировке введенного значения следует удалить старое значение нажатием клавиши "Васksрасе", а затем ввести новое значение;
Рис. 3
г) установить нужный порядок измерения задаваемой величины при помощи кнопок прокрутки порядка путём подведения к ним курсора и нажатия левой кнопки мыши;
д) подтвердить заданное значение параметра путём нажатия "ОК".
Окно задания параметров ёмкости и индуктивности выглядит аналогичным образом. Процесс задания значений их параметров происходит также по пунктам "а-д".
Источники
Все источники в Multisim идеальные. Внутреннее сопротивление идеального источника напряжения равно нулю, поэтому его выходное напряжение не зависит от нагрузки. Идеальный источник тока имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, поэтому его ток не зависит от сопротивления нагрузки.
Установка параметров источников
Данная операция осуществляется в следующей последовательности:
а) выбрать из тематической библиотеки соответствующий источник;
б) сделать два быстрых щелчка левой кнопкой "мыши" на изображении выбранного источника (для примера выбран источник напряжения;
в) в появившемся окне (рис. 4) последовательно задать необходимые параметры источника путём подводки курсора в соответствующую область окна и нажатия левой кнопки мыши, после чего ввести значение параметра с клавиатуры. При необходимости в корректировке введенного значения следует удалить старое значение нажатием клавиши "Васksрасе ", а затем ввести новое значение;
г) подтвердить заданные значения параметров источника напряжения путём нажатия "ОК".
Рис. 4