Введение. Федеральное агентство по образованию

Федеральное агентство по образованию

Псковский государственный политехнический институт

Фёдоров В.Н.

Компьютерный практикум по теории цепей

(часть 1)

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по курсу «Теоретические основы электротехники»

Псков

2007
Рекомендовано к изданию Научно – методическим советом

Псковского государственного политехнического института

Рецензенты:

Профессор кафедры «Электротехники и электромеханики», доктор технических наук, профессор Беляев Владимир Львович;

Старший преподаватель кафедры «Электроэнергетики» Псковского государственного политехнического института Иванов Владимир Александрович.

Автор: Фёдоров Виктор Николаевич

Ф33 Фёдоров В.Н. Компьютерный практикум по теории цепей. Часть 1. Методические указания./ Псковский государственный политехнический институт./ - Псков, Изд-во ППИ. 2007 – 60 с.

Методические указания содержат основные правила работы с программой компьютерного моделирования Микрокап и описания виртуальных лабораторных работ по установившимся и переходным процессам в цепях постоянного и переменного тока.

Пособие предназначено для студентов изучающих дисциплины «Теоретические основы электротехники», «Основы теории цепей» и «Электротехника».

УДК 621.3.01

ББК 32.2

Ф33

© Псковский государственный политехнический институт, 2007

© Фёдоров В.Н., 2007

Содержание

Введение………………………………………………………………………..4

Основные операции при работе с программой Микрокап, необходимые

для выполнения работ по курсу ТОЭ……………………………….………..5

Лабораторная работа № 1

Исследование линейных цепей постоянного тока………………………….11

Лабораторная работа № 2

Исследование линейных цепей переменного тока………………………....16

Лабораторная работа 3

Исследование индуктивно связанных цепей…………………………….…20

Лабораторная работа № 4

Исследование трехфазных цепей собранных в звезду……………………..24

Лабораторная работа № 5

Исследование трехфазных цепей, собранных в треугольник……………..28

Лабораторная работа № 6

Исследование четырехполюсника……………………………………….…..31

Лабораторная работа № 7

Исследование частотных свойств последовательного контура…………...36

Лабораторная работа № 8

Исследование частотных свойств параллельного контура…………….….39

Лабораторная работа № 9

Исследование частотных свойств индуктивно – связанных цепей………42

Лабораторная работа № 10

Исследование переходных процессов в электрических цепях…………….45

Лабораторная работа №11

Исследование дифференцирующих четырёхполюсников…………………52

Лабораторная работа №12

Исследование интегрирующих четырёхполюсников………………………55

Лабораторная работа №13

Исследование цепей при периодических несинусоидальных воздействиях……………………………………………………………………………….58

Введение

Принцип постоянной связи теории и практики, обязательный при изучении курса Теоретических основ электротехники, получает непосредственное осуществление в ходе лабораторных работ. Правильно организованные лабораторные занятия способствуют творческому усвоению теоретического материала, развивают умение пользоваться оборудованием в самом широком смысле этого слова, непосредственно знакомят с методами исследований, обобщением и обработкой полученных данных. Лабораторные работы могут быть выполнены как на реальной элементной базе (физические лабораторные работы), так и на математических моделях (виртуальные лабораторные работы).

Целью работы в физической лаборатории является опытная проверка в реальных условиях выводов из теоретического материала, сделанных обычно с допущением ряда упрощающих предложений. Хорошо оборудованные и оснащенные физические учебные лаборатории, в которых студенты могут не только ознакомиться с теоретическими аспектами изучаемых предметов, но и проделать целый ряд практических работ, способствуют закреплению теоретического материала и приобретению навыков работы с электрическим оборудованием.

К сожалению, разработать и создать полноценные учебные лаборатории, позволяющие удобно и наглядно представить студенту весь спектр изучаемых проблем не удаётся в связи с ограниченностью площадей лабораторий, дороговизной оборудования, не эффективностью использования лаборатории. Попытка размещения на одном стенде нескольких лабораторных работ приводит к значительному усложнению принципиальных схем. Использование таких приборов как осциллографы, генераторы требует известного навыка, которым студенты не обладают. Значительную часть лабораторных работ вынуждены выполнять преподаватели. Наглядность стенда и обучающий эффект сводятся на нет и студенты тратят большую часть времени не на осмысливание эксперимента и выяснение его связи с теорией, а на разгадывание своеобразного «кроссворда» по правильному включению стенда и снятию показаний.

Использование математических моделей и компьютерных технологий не позволяет студенту непосредственно прикоснуться к исследуемому объекту и лично проверить те или иные физические законы и связи. Вместе с тем виртуальная лаборатория позволяет рассчитывать и анализировать характеристики как отдельных элементов так и электрических установок в целом, изучать поведение электрических установок при изменении тех или иных параметров. Виртуальная лаборатория не требует большого количества лабораторного оборудования, универсальна и легко воспроизводима.

Дата добавления: 2015-07-08