3.2. Розробка алгоритму розв’язку задачі
Для розв'язання задачі необхідно виконати наступні кроки:
1. Визначити реактивний опір кожної котушки індуктивності.
2. Визначити реактивний опір кожного конденсатора.
3. Визначити комплексні опори гілок, розгалуженої частини і нерозгалуженої частини, згортаючи схему і приводячи її до еквівалентного опору.
4. Визначити активну і реактивну складові, модуль повного опору кола.
5. Визначити струми в нерозгалуженій, розгалуженій частинах кола і у вітках.
6. Визначити напруги в нерозгалуженій, розгалуженій частинах кола і на кожному елементі електричного кола.
7. Визначити кут зсуву фаз між струмом та напругою.
8. Розрахувати активну потужність.
9. Розрахувати реактивну потужність.
10. Розрахувати повну потужність.
Для побудови графіків необхідно визначити амплітудні значення струму і напруги, записати вирази миттєвих значень струму і напруги.
Задачу доцільно розв’язати засобами системи MathCAD.
Розв’язок задачі засобами системи Mathcad наведено на лістінгу3.1, моделювання в Elektronics Workbench на рис. 3.2.
3.3. Математична модель задачі
Реактивний опір котушок індуктивності, Ом :
(3.1)
Реактивний опір конденсаторів, Ом :
(3.2)
Зсув фаз між струмом та напругою, град :
(3.3)
Активна потужність, Вт :
(3.4)
Реактивна потужність, ВАР :
(3.5)
Повна потужність, ВА :
. (3.6)
Масштаб векторної діаграми:
1 см : 10 В
2 см : 1 А
3.8. Моделювання задачі в Electronics Workbench
Висновок
У результаті виконання курсової роботи з дисципліни «Комп'ютери та комп'ютерні технології» були вирішені такі задачі:
1) Розроблені математичні моделі для розрахунку сили струму у вітках, напруги на різних елементах схем для електричних кіл постійного і змінного струму;
2) Розроблені алгоритми рішення поставлених задач;
3) Реалізовано вирішення поставлених задач за допомогою програми MathCAD;
4) Виконано побудову графіків зміни напруги і струму на проміжку часу від 0 до 1 сек (з кроком 1 мс) з використанням засобів двомірної графіки;
5) Створено векторну діаграму напруг і струму;
6) Правильність розв'язаних задач перевірено складанням схем в програмі Electronics Workbench.
Використання ефективних прийомів і засобів мови MathCAD і технічних засобів Electronics Workbench дозволило вирішити вищевказані задачі з мінімальними витратами, що говорить на користь застосування цих систем для інженерних і наукових розрахунків.
Список використаної літератури
1. Лисенко ВА.П.. Болбот І.М. Комп’ютери та комп’ютерні технології: навч. Посіб. Ч.1. Програмування в математичному пакетіMathcad.- К.: Аграрна освіта, 2010,- 229с.
2. Тадевосян Р. Г. Microsoft Excel. Короткий конспект. Вінниця, 2003.-44с.
3. Очков В.Ф. Mathcad 14 для студентов, инженеров и конструкторов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007. – 368 с.: ил.
4. Фриск В.В. Основы теории цепей. Расчеты и моделирование с помощью пакета компьютерной математики Mathcad / В. В. Фриск. – М.: СОЛОН-Пресс, 2006. – 88 с.: ил. – ISBN 5-98003-242-8.
5. Макаров Е.Г. Mathcad: Учебный курс / Е. Г. Макаров. – С-Пб.: Питер, 2009. – 384 с.: ил.
6. М.О. Куцевол, О.М.Куцевол Теоретичні основи електротехніки. Виконання курсової роботи. Навчальний посібник.- Вінниця: ФОП 2012. -117 с.
7. Глазырин А. С., Ляпунов Д. Ю., Слащёв И. В., Ляпушкин С. В. Методы и средства автоматизации профессиональной деятельности. Ч. 1: Учебное пособие/Подобщ. ред. А. С. Глазырина. – Томск: Изд. ТПУ, 2007. – 200с.