Порядок построения потенциальной диаграммы
Потенциальной диаграммой называется график распределения потенциала вдоль какого-либо участка электрической цепи или замкнутого контура.
Потенциал точки, с которой начинается обход контура, принимают равным нулю. Потенциальная диаграмма позволяет определить напряжение между двумя любыми точками цепи.
Потенциальная диаграмма строится в следующем порядке.
1.
Любую точку цепи, например, точку 1 (рис.
1.4) принимаем за точку нулевого потенциала,
то есть
.
2. От точки нулевого потенциала выбираем направление обхода ( по часовой стрелке или против часовой стрелки).
3. Строим прямоугольную систему координат, в которой по оси абсцисс откладываем сопротивления, а по оси ординат потенциалы.
4. Помещаем точку нулевого потенциала в начало координат и от этой точки вдоль оси абсцисс последовательно откладываем сопротивления участков вдоль обхода контура.
5. Напротив каждого сопротивления по оси ординат откладываем потенциалы соответствующих точек.
6. Полученные точки соединяем между собой прямыми линиями.
Изучение программы «Electronics Workbench».
Специализированная программная среда Electronics Workbench 4.1 предназначена для схемотехнического моделирования электронных устройств различной степени сложности.
В системе Electronics Workbench используется стандартный для Windows интерфейс с ниспадающими и разворачивающимися меню. Окно программы содержит поле меню, линейку контрольно-измерительных приборов и линейку библиотек компонентов. В рабочем поле, занимающем большую часть экрана, располагается моделируемая схема, к которой подключаются значки измерительных приборов, необходимых для проведения анализа ее работы. В нижней части этого поля отводится место для краткого описания схемы (на английском языке). Линейки прокрутки используются для центрирования чертежа схемы.
Построение исследуемой электрической схемы осуществляется с помощью мыши путем перетаскивания элементов (при нажатой левой кнопке) из библиотеки на рабочее поле. Для открытия каталога нужной библиотеки необходимо щелкнуть левой кнопкой мыши по соответствующему значку; после этого серый фон значка меняется на желтый. Перенесенный на рабочее поле элемент будет выделен красным цветом. Выделенный элемент схемы можно перемещать, вращать, удалять. Элемент остается выделенным до первого щелчка мышью в любой точке рабочего поля. Элемент можно выделить повторно, щелкнув по нему кнопкой мыши один раз. Можно также выделить несколько элементов (фрагмент схемы); для этого мышью выделяется на рабочем поле прямоугольник: будут выделены все элементы схемы, которые попали в этот прямоугольник.
Вращение элемента на 90о осуществляется командой «Rotate» из меню «Circuit». Следует отметить, что если элемент уже подсоединен к схеме проводниками, то они будут вращаться вместе с ним, поэтому, прежде, чем повернуть элемент, его следует отсоединить от схемы. Для удаления элемента его можно унести за пределы рабочего поля или воспользоваться клавишей «Delete», можно также воспользоваться соответствующей клавишей меню «Edit».
Для того, чтобы изменить параметры элемента схемы, необходимо либо дважды щелкнуть по нему мышкой, либо выделить его мышкой (одним щелчком) и выполнить команду «Value» из меню «Circuit», затем в появившемся окне изменить требуемые параметры.
Чтобы задать позиционное обозначение элемента, нужно выделить этот элемент мышкой и выполнить команду «Label» из меню «Circuit», затем в появившемся окне ввести обозначение элемента.
Для соединения двух элементов следует подвести указатель мыши к выводу (конечному терминалу) первого элемента, при этом на выводе элемента возникает черный кружок, и, нажав левую кнопку мыши, вести появившийся проводник к выводу второго элемента. Отпускать кнопку следует только тогда, когда на выводе второго элемента также возникнет черный кружок. Если отпустить кнопку раньше, то соединение не произойдет и операцию придется повторить.
При необходимости соединения с уже существующим проводником в месте соединения должен появиться кружок, не закрашенный внутри, который после соединения преобразуется в черный (закрашенный). Если светлый кружок не появляется при приближении к проводнику, следует раздвинуть элементы, между которыми располагается этот проводник; после осуществления соединения элементы при необходимости можно снова сдвинуть. Для соединения двух пересекающихся проводников можно применить специальный соединитель (черный кружок), находящийся в библиотеке «Passive» : его следует поместить на точку пересечения проводников. Для вмонтирования элемента в уже проложенный проводник, следует поднести элемент к нужному месту и отпустить – элемент будет автоматически вставлен в разрыв провода.
Чтобы включить схему, следует либо нажать мышкой на виртуальный клавишный выключатель, либо выполнить команду «Activate» из меню «Circuit».
Для выполнения лабораторных работ требуются следующие элементы: резистор (сопротивление), конденсатор (емкость), катушка (индуктивность), источник напряжения, амперметр, вольтметр. Эти элементы находятся в библиотеках «Passive» и «Indic». В библиотеке «Passive» располагаются резистор, конденсатор, катушка, трансформатор, источники питания и другие элементы. Амперметр и вольтметр располагаются в библиотеке «Indic». Следует отметить, что параметрами измерительных приборов являются режим работы (DC – постоянный ток, АС – переменный ток) и внутреннее сопротивление. По умолчанию внутреннее сопротивление вольтметра составляет 1 Мом, а амперметра 1 мОм. При использовании измерительных приборов в режиме постоянного тока следует учитывать полярность подключения: отрицательная клемма показана на изображении прибора жирной чертой.