МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Подразделение: Инженерная школа энергетики (ИШЭ)

Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Отделение: Электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Моделирование в Electronics Workbench (Multisim)

Задание 1 – Вариант 9

Задание 2 – Вариант 5

По дисциплине: «Программные средства профессиональной деятельности»

Исполнитель:
студент группы	5А47		Васильев Леонид Максимович		27.02.2025
			____________________________
			(Подпись)
Руководитель:
Доцент ОЭЭ ИШЭ	к.т.н.		Воронина Наталья Алексеевна
			____________________________
			(Подпись)

Томск - 2025 г

Оглавление

Задание №1 Подключение и настройка измерительных приборов 3

1.1 Исследование с помощью мультиметра 3

1.2 Исследование с помощью функционального генератора, осциллографа и Боде-плоттера 3

Ход выполнения работы задания №1.1 5

Вывод по заданию №1.1 9

Ход выполнения работы задания №1.2 10

Задание №2 Экспериментальная проверка основных законов электротехники 23

Ход выполнения работы задания №2 24

Вывод по заданию №2 30

Задание №1 Подключение и настройка измерительных приборов

1.1 Исследование с помощью мультиметра

1. Собрать схемы для измерения входных сопротивлений с помощью мультиметра рис. 1.

2. Измерить входные сопротивления относительно клемм a и b и напряжения с помощью мультиметра на сопротивление.

3. Собрать схемы для измерения напряжения на сопротивлении R3 при подключении схем к источникам напряжения постоянного и переменного тока.

4. Рассчитать входные сопротивления схем на рис 1.

5. Результаты измерений и расчета свести в табл. 2.

6.  Провести анализ полученных результатов и сделать выводы.

Рис. 1 Схемы для измерения сопротивлений

Таблица 1. Исходные данные

Исходные данные для задания 1
Вариант	R1(Ом)	R2(Ом)	R3(Ом)	E(В)	e(В, 50 гц)
9	10	9	7	15	115

1.2 Исследование с помощью функционального генератора, осциллографа и Боде-плоттера

1. Собрать схему рис. 2.

2. Снять осциллограммы напряжений на входе и выходе фильтра, используя двухканальный осциллограф:

• при синусоидальной форме напряжения питания;

• при пилообразной форме напряжения питания;

• при прямоугольной форме напряжения питания.

3.  Поменяйте в схеме рис. 2 местами конденсатор и резистор и снимите осциллограммы на входе и выходе фильтра при синусоидальной, пилообразной и прямоугольной форме напряжений, так же логарифмические амплитудные и фазовые частотные характеристики.

4. Измените частоту функционального генератора в 5 раз и снимите осциллограммы при прямоугольной форме напряжения и проведите сравнительный анализ.

Рис. 2 Схема для анализа работы фильтра

Ход выполнения работы задания №1.1

1. Взять требуемые значения из таблицы 1 для задания 1.1 (R1 = 10 Ом R2 = 9 Ом R3 = 7 Ом).

2. Создать схемы в Multisim для расчета входных сопротивлений при последовательном, параллельном и смешанном сопротивлении. Определить результаты входных сопротивлений через мультиметр, а также провести аналогичные расчеты через MathCad рис. 3-5.

Рис. 3 Схема и расчет входного сопротивления при последовательном соединении

Рис. 4 Схема и расчет входного сопротивления при параллельном соединении

Рис. 5 Схема и расчет входного сопротивления при смешанном соединении

3. Создать схемы в Multisim для измерения напряжения R3 (последовательное, параллельное и комбинированное соединение резисторов) при постоянном и переменном напряжении. Определить расчет напряжения через мультиметр, а также провести расчеты через MathCad рис. 6-11.

Рис. 6 Схема и расчет напряжения на R3 при последовательном соединении DC тока

Рис. 7 Схема и расчет напряжения на R3 при последовательном соединении AC тока

Рис. 8 Схема и расчет напряжения на R3 при параллельном соединении DC тока

Рис. 9 Схема и расчет напряжения на R3 при параллельном соединении AC тока

Рис. 10 Схема и расчет напряжения на R3 при смешанном соединении DC тока

Рис. 11 Схема и расчет напряжения на R3 при смешанном соединении AC тока

4. Составить таблицу и провести анализ результатов эксперимента и расчета.

Таблица 2 Результаты исследований

Эксперимент				Расчет
№ схемы	Rвх (Ом)	Ur3 (В)	ur3 (В)		Rвх (Ом)	Ur3 (В)	ur3 (В)
Сх.1	26	4.038	30.96		26	4.038	30.962
Сх.2	2.825	15	114.996		2.825	15	115
Сх.3	13.938	4.238	32.488		13.938	4.238	32.492