1.7 Меню Help

Меню Help предоставляет вызов файла-справки. Вызов справки также можно осуществить нажатием клавиши F1.

Рисунок 1.7 – Внешний вид меню Help

2 Порядок разработки принципиальной электрической схемы

• Запустите Electronics Workbench.

• Подготовьте новый файл для работы. Для этого необходимо выполнить следующие операции из меню: File/New и File/Save as. При выполнении операции Save as будет необходимо указать имя файла и каталог, в котором будет храниться схема. Рекомендуется называть схему по фамилии исполнителя.

• Перенесите необходимые элементы из заданной преподавателем схемы на рабочую область Electronics Workbench. Для этого необходимо выбрать раздел на панели инструментов (Sources, Basic, Diodes, Transistors, Analog Ics, Mixed Ics, Digital Ics, Logic Gates, Digital, Indicators, Controls, Miscellaneous, Instruments), в котором находится нужный Вам элемент, затем перенести его на рабочую область.

• Соедините контакты элементов и расположите элементы в рабочей области для получения необходимой вам схемы. Для соединения двух контактов необходимо щелкнуть по одному из контактов основной кнопкой мыши и , не отпуская клавишу, довести курсор до второго контакта. В случае необходимости можно добавить дополнительные узлы (разветвления). Нажатием на элементе правой кнопкой мыши можно получить быстрый доступ к простейшим операциям над положением элемента, таким как вращение (rotate), разворот (flip), копирование/вырезание (copy/cut), вставка (paste).

• Проставьте необходимые номиналы и свойства каждому элементу. Для этого нужно дважды щелкнуть мышью на элементе.

• Когда схема собрана и готова к запуску, нажмите кнопку включения питания на панели инструментов. В случае серьезной ошибки в схеме (замыкание элемента питания накоротко, отсутствие нулевого потенциала в схеме) будет выдано предупреждение.

• Произведите анализ схемы, используя инструменты индикации. Вывод терминала осуществляется двойным нажатием клавиши мыши на элементе. В случае надобности можно пользоваться кнопкой Pause.

• При необходимости произведите доступные анализы в разделе меню Analysis.

3 Лабораторные работы по электротехнике

3.1 Исследование резонансных контуров

Исследование схемы последовательного соединения R, L, C при изменении частоты на резонанс напряжений.

Рисунок 3.1 – Последовательная R, L, C цепь

В схеме, представленной на рисунке 3.1, наблюдается явление, называемое резонансом напряжений.

При резонансе ток в цепи должен совпадать по фазе с источником напряжения U. Ток будет совпадать по фазе с источником напряжения U, если входное сопротивление схемы

, (3.1)

будет чисто активным. Условие наступления резонанса в схеме

. (3.2)

При этом

. (3.3)

Напряжение на индуктивности будет равно напряжению на емкости . (1.4)

Отношение

(3.4)

называют добротностью резонансного контура. Добротность показывает, во сколько раз напряжение на индуктивности (или на емкости) превышает напряжение на входе схемы в резонансном режиме.

Практически Q может доходить до 200 и больше.

Ток в цепи равен

. (3.5)

При изменении f меняется реактивное сопротивление цепи

:

при f→0 X→ – ∞ и ток I→0;

при f= X=0 и ток I= ;

при f→∞ X→ ∞ и ток I→0.

Чем меньше активное сопротивление резонансного контура при неизменных остальных параметрах схемы, т.е. чем больше добротность контура Q, тем более острой (пикообразной) становится форма кривой I=f(f). Напряжение на индуктивности U_L=2πfLI. При f→0 U_L→0, при f→∞ U_L→U. Напряжение на емкости при f→0 стремится к U, при f→∞ U_C→0. Из рисунка 3.2 видно, что максимум напряжения на индуктивности U_L и максимум напряжения на емкости U_C имеют место при разных частотах, не равных резонансной частоте f_р= . Максимум U_L имеет место при частоте, большей чем f_р, а максимум U_C – при частоте, меньшей f_р.

Рисунок 3.2 – Графики кривых I=f(f), U_L=f(f), U_c=f(f)

При Q> кривые U_L и U_C проходят через максимум, при Q< кривая U_L монотонно стремится к U.

Последовательность выполнения работы

1. Теоретически рассчитать f_р.

2. Запустить программу.

3. Собрать схему, представленную на рисунке 3.1.

4. Включить в схему последовательно амперметр.

5. Параллельно катушке и конденсатору подключить вольтметры.

6. В свойствах амперметра и вольтметров в вкладке Value выбрать режим AC.

7. Исходя из рассчитанной частоты f_р, включить схему и меняя f в промежутке от 0 до ∞, снять показания амперметра и вольтметров.

8. Занести полученные данные в таблицу (см. таблицу 3.1).

Таблица 3.1 – Характеристики резонансного контура

f

I

UL

Uc

9. По полученным данным построить графики кривых I=f(f), U_L=f(f), U_c=f(f).

Задание для самостоятельного изучения приведено в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Задание для самостоятельного изучения

Вариант	Um, В	f, Ом	φ, мГн	R, Ом	L, мГн	C, мкФ
1	120	10	0	100	10	10
2	120	15	0	96	12	9
3	120	20	0	85	25	8
4	120	25	0	121	8	5
5	120	35	0	114	33	35
6	120	14	0	76	5	50
7	120	18	0	69	14	45
8	120	26	0	99	18	2
9	120	44	0	105	27	1
10	120	58	0	84	39	4
11	120	60	0	80	45	1
12	120	43	0	91	38	3
13	120	33	0	180	30	24
14	120	74	0	129	20	22
15	120	10	0	160	11	32
16	120	64	0	144	29	51
17	120	53	0	110	31	36
18	120	41	0	134	4	24
19	120	29	0	106	1	18
20	120	68	0	79	40	16
21	120	27	0	56	36	14
22	120	46	0	45	23	35
23	120	15	0	88	13	26
24	120	33	0	82	6	49
25	120	54	0	111	11	35