Исследование электрических цепей в EasyEDA (лабораторный практикум)
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Оренбургский государственный университет»
Н.Ю. Ушакова, Л.В. Быковская
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В ОБЛАЧНОМ ПРИЛОЖЕНИИ
EASYEDA
Практикум
Рекомендовано ученым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет» для обучающихся по образовательным программам высшего образования по направлениям и специальностям подготовки, входящим в образовательную область «Инженерное дело, технологии и технические науки»
Оренбург
2025
УДК 621.3.01(07) ББК 31.21я7
У 93
Рецензент - кандидат технических наук, доцент Безгин А.С.
Ушакова, Н.Ю.
У 93 Исследование электрических цепей в облачном приложении EasyEDA : практикум / Н.Ю. Ушакова, Л.В. Быковская; – Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2025. – 106 с.
ISBN 978-5-7410-3367-8
Лабораторный практикум предназначен для выполнения лабораторных работ по дисциплинам «Теоретические основы электротехники» и «Электротехника» в онлайн-программе схемотехнического моделирования EasyEDA (https://easyeda.com). Содержит краткое руководство по работе в программе, теоретические сведения по разделам, задания к лабораторным работам, контрольные вопросы. Может быть использовано в других дисциплинах, предполагающих изучение раздела «Электротехника».
Лабораторный практикум предназначен для организации занятий в дистанционном формате для студентов всех форм обучения, обучающихся по образовательным программам высшего образования по направлениям бакалавриата и специальностям подготовки неэлектротехнического профиля, входящим в образовательную область «Инженерное дело, технологии и технические науки».
УДК 621.3.01(07)
ББК 31.21я7
© Ушакова Н.Ю., Быковская Л.В., 2025
© ОГУ, 2025
ISBN 978-5-7410-3367-8
|
Содержание |
|
Введение ....................................................................................................................... |
6 |
|
1 Краткое руководство по работе в программе EasyEDA....................................... |
7 |
|
1.1 |
Общие сведения о EasyEDA. Регистрация на сайте разработчика .............. |
7 |
1.2 |
Начало работы в EasyEDA и интерфейс.......................................................... |
8 |
1.3 |
Сборка схемы в EasyEDA, настройка элементов.......................................... |
13 |
1.4 |
Приборы в EasyEDA ........................................................................................ |
15 |
1.5 |
Симуляция в EasyEDA..................................................................................... |
16 |
1.6 |
Сохранение и экспорт файлов в EasyEDA .................................................... |
18 |
1.7 Горячие клавиши.............................................................................................. |
18 |
|
2 Лабораторная работа № 1. Исследование электрической цепи постоянного тока с |
||
различным соединением элементов ........................................................................ |
20 |
|
2.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опытов........................... |
20 |
2.2 |
Параметры элементов схемы .......................................................................... |
22 |
2.3 |
Рабочее задание ................................................................................................ |
22 |
2.4 |
Содержание отчета........................................................................................... |
26 |
2.5 |
Контрольные вопросы ..................................................................................... |
26 |
3 Лабораторная работа № 2. Исследование законов Кирхгофа ............................ |
29 |
|
3.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опыта............................. |
29 |
3.2 |
Параметры элементов схемы .......................................................................... |
30 |
3.3 |
Рабочее задание ................................................................................................ |
30 |
3.4 |
Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
33 |
3.5 |
Содержание отчета........................................................................................... |
33 |
3.6 |
Контрольные вопросы ..................................................................................... |
34 |
4 Лабораторная работа № 3. Неразветвленная электрическая цепь синусоидального |
||
тока с активно-реактивными сопротивлениями..................................................... |
35 |
|
4.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опытов........................... |
36 |
4.2 |
Параметры элементов схемы .......................................................................... |
37 |
4.3 |
Рабочее задание ................................................................................................ |
38 |
4.4 |
Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
40 |
3
4.5 |
Рекомендации к обработке результатов опытов .......................................... |
40 |
4.5 |
Содержание отчета........................................................................................... |
41 |
4.6 |
Контрольные вопросы ..................................................................................... |
42 |
5 Лабораторная работа № 4. Разветвленная электрическая цепь синусоидального |
||
тока с активно-реактивными сопротивлениями..................................................... |
43 |
|
5.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опытов........................... |
44 |
5.2 |
Параметры элементов схемы .......................................................................... |
45 |
5.3 |
Рабочее задание ................................................................................................ |
46 |
5.4 |
Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
48 |
5.5 |
Содержание отчета........................................................................................... |
49 |
5.6 |
Контрольные вопросы ..................................................................................... |
50 |
6 Лабораторная работа №5. Исследование резонанса токов ................................ |
54 |
|
6.1 |
Краткое описание работы. Электрическая схема опыта .............................. |
54 |
6.2 |
Параметры элементов схемы .......................................................................... |
55 |
6.3 |
Рабочее задание ................................................................................................ |
56 |
6.4 |
Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
58 |
6.5 |
Содержание отчета........................................................................................... |
59 |
6.6 |
Контрольные вопросы ..................................................................................... |
59 |
7 Лабораторная работа №6. Исследование резонанса напряжений ..................... |
62 |
|
7.1 |
Краткое описание работы. Электрическая схема опыта .............................. |
62 |
7.2 |
Параметры элементов схемы .......................................................................... |
63 |
7.3 |
Рабочее задание ................................................................................................ |
64 |
7.4 |
Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
66 |
7.5 |
Содержание отчета........................................................................................... |
66 |
7.6 |
Контрольные вопросы ..................................................................................... |
67 |
8 Лабораторная работа №7. Исследование трехфазной цепи при соединении |
|
|
приемников звездой .................................................................................................. |
70 |
|
8.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опытов........................... |
70 |
8.2 |
Параметры элементов схемы .......................................................................... |
71 |
8.3 |
Рабочее задание ................................................................................................ |
72 |
4
8.4 |
Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
77 |
8.5 |
Содержание отчета........................................................................................... |
77 |
8.6 |
Контрольные вопросы ..................................................................................... |
78 |
9 Лабораторная работа№8. Исследование трехфазной цепи при соединении нагрузки
треугольником ........................................................................................................... |
81 |
|
9.1 |
Краткое описание работы. Электрическая схема опытов............................ |
81 |
9.2 |
Параметры элементов схемы .......................................................................... |
82 |
9.3 |
Рабочее задание ................................................................................................ |
83 |
9.4 |
Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
87 |
9.5 |
Содержание отчета........................................................................................... |
87 |
9.6 |
Контрольные вопросы ..................................................................................... |
87 |
10 Исследование электрических цепей несинусоидального периодического тока91
10.1 |
Краткое описание работы. Электрическая схема опыта ............................ |
91 |
10.2 |
Параметры элементов схемы ........................................................................ |
93 |
10.3 |
Рабочее задание .............................................................................................. |
94 |
10.4 |
Обработка результатов экспериментов........................................................ |
95 |
10.5 |
Содержание отчета......................................................................................... |
96 |
10.6 |
Контрольные вопросы ................................................................................... |
96 |
11 Лабораторная работа №11. Нелинейные электрические цепи постоянного тока 97
11.1 |
Краткое описание работы. Электрическая схема опытов |
.......................... 97 |
11.2 |
Параметры элементов схемы ........................................................................ |
98 |
11.3 |
Рабочее задание .............................................................................................. |
98 |
11.4 |
Содержание отчета....................................................................................... |
101 |
11.5 |
Контрольные вопросы ................................................................................. |
101 |
Список использованных источников .................................................................... |
106 |
|
5
Введение
Лабораторные работы являются обязательным элементом обучения в курсе электротехники. Студент должен не только знать основные положения электротехники, методы теоретического и экспериментального исследования электрических цепей, но и уметь применять их на практике и использовать для выбора, эксплуатации, ремонта электротехнического оборудования в своей профессиональной области.
При дистанционном обучении для проведения лабораторных работ целесообразно использовать специализированные программы-симуляторы схемотехнического моделирования. Облачное приложение EasyEDA, для которого разработан данный лабораторный практикум, работает в режиме онлайн и не требует установки на стационарный компьютер. Краткое руководство по работе в программе, приведенное в пособии, ориентировано на пользователей без опыта работы в подобных сервисах и позволяет в кратчайшие сроки освоить сборку схем и проведение экспериментов в EasyEDA.
Влабораторный практикум включены девять лабораторных работ,
охватывающих следующие разделы электротехники: линейные электрические цепи постоянного тока, линейные электрические цепи синусоидального тока, трехфазные электрические цепи, нелинейные цепи.
По каждому разделу приводятся краткие теоретические сведения. Описание каждой лабораторной работы включает в себя: цель работы, краткое описание натурного эксперимента со схемами опытов, порядок и особенности ее выполнения в облачном симуляторе EasyEDA, рекомендации по оформлению, контрольные вопросы.
Практикум может использоваться для всех форм обучения. Разработанные варианты параметров заданий лабораторных работ могут быть использованы и для работы и в других программах-симуляторах.
6
1 Краткое руководство по работе в программе EasyEDA
1.1 Общие сведения о EasyEDA. Регистрация на сайте разработчика
EasyEDA – веб-инструмент EDA (автоматизация проектирования электроники) для инженеров-электронщиков, преподавателей, студентов,
производителей, который позволяет проектировать и моделировать электрические схемы, симуляции, создавать и редактировать макеты печатных плат и, при необходимости, изготавливать печатные платы. EasyEDA разработана в 2013 году одноименной китайской компанией, базирующейся в г. Шэньчжэне (Китай) и являющейся подразделением JLC Group.
Для использования EasyEDA не требуется устанавливать какое-либо программное обеспечение или плагины, достаточно открыть EasyEDA (http://easyeda.com/) в любом веб-браузере, поддерживающем HTML5 и стандарты.
Независимо от операционной системы на компьютере (Linux, Mac или Windows),
разработчики рекомендуют в качестве браузера использовать браузеры Google
Chrome, Edge или Firefox.
Пользователям предлагается на выбор бесплатная стандартная версия онлайн-
редактора EasyEDA Std и платный профессиональный онлайн-редактор EasyEDA Pro Edition. Есть автономная версия программы «Клиент для настольного компьютера», но при ее использовании для симуляции схемы происходит подключение к серверу компании.
Для работы в EasyEDA требуется зарегистрироваться на официальном сайте программы. Поскольку титульная страница разработчика откроется на английском языке, для дальнейшей работы её желательно перевести на русский язык. При регистрации нужно ввести (рисунок 1.1) имя пользователя, электронную почту,
создать и подтвердить пароль, пройти задание капчи (Captcha) и в завершение отправить полученный по почте код подтверждения.
7
Рисунок 1.1 – Регистрация на сайте программы
1.2 Начало работы в EasyEDA и интерфейс
Для начала работы нужно войти в программу (авторизоваться). После авторизации вы останетесь на главной странице, но в правом верхнем углу появится изображение Вашего профиля. Далее во вкладке «Продукты» выбираем пункт
«Онлайн-редактор (Стандартная версия)», после чего откроется страница редактора.
На страницу редактора можно попасть и другим путем, нажав на главной странице кнопку «Дизайн-онлайн» и выбрав «Стандартное издание».
Можно перечисленными выше способами сначала войти в редактор, а потом авторизоваться.
Итак, главная страница редактора открыта. Перед работой редактор нужно настроить (рисунок 1.2):
1)во вкладке «Настройки» выбираем язык Русский;
2)на поле редактора нажимаем на кнопку режима «Симуляция»;
3)после включения режима надпись «Симуляция» будет на белом фоне, а около
эмблемы EasyEDA в левом верхнем углу значок режима переключится на SIM.
8
Рисунок 1.2 – Начало работы в EasyEDA
Далее для сборки новой схемы нажимаем кнопку «Новый проект» (рисунок
1.3) или во вкладке меню Файл выбираем в пункте Новый – Новый проект (или Схема).
Рисунок 1.3 – Создание нового проекта
9
В открывшейся вкладке «Создать новый проект» вводим название проекта
(латинскими буквами не менее 4-х символов, описание составлять не обязательно) и
нажимаем «Сохранить». Откроется рабочее поле редактора для сборки схемы.
Если Вы забыли переключиться в режим симуляции перед входом в проект,
можно сделать это позже, нажав на значок режима около эмблемы EasyEDA в левом верхнем углу.
Редактор EasyEDA имеет понятный и удобный пользовательский интерфейс.
Большинство функций EasyEDA можно найти в верхнем меню (рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 – Верхнее меню редактора
При наведении курсора на название вкладки показывается ее меню, при наведении курсора на значок условного обозначения высвечивается подсказка.
Рисунок 1.5 – Вкладки левого меню редактора
Из левого меню (рисунок 1.5) для выполнения лабораторных работ нам потребуются вкладки «Проект» (при открытии которой высвечивается список ранее
10