Постановка задачи
Ознакомление с условием задачи.
Сбор необходимых дополнительных сведений.
Определение необходимости использования универсальных констант.
Перевод величин в единую систему измерений, например, СИ, СГС.
Определение математических или физических законов, описывающих явления, изображаемые в условии задачи.
3.2. Пример моделирования в среде Microsoft Excel
Построить компьютерную модель электрических нагрузок двухкомнатной квартиры. При превышении суммарных нагрузок более 5 000 Вт выдавать сигнал опасности.
Как показывает статистика возникновения пожаров, более половины пожаров возникает из-за неисправности в электрооборудовании и короткого замыкания в проводке. Плавкие предохранители, которые применяются в большинстве электрических приборов, не являются панацеей. Специалисты указывают на два существенных недостатка плавких предохранителей:
Инертность (замедленное срабатывание). Пока плавкий предохранитель перегорит, объект охраны уже сгорел.
Статистический разброс параметров. Плавкий предохранитель, промаркированный на определенный номинал, может выдержать превышение нагрузки в 15–20 раз. Если рабочая нагрузка в 3–5 раз превышает номинальную, то плавкий предохранитель не сгорит, а сгорит объект охраны.
Снизить пожарную опасность объектов можно только внедрением в систему охраны электронных предохранителей, которые отличаются повышенным быстродействием и способны отключить объект охраны при превышении нагрузки на 0,1% и менее.
Дополнительные сведения задачи — список электроприборов обычной двухкомнатной квартиры. В таблице 3.1. представлен список электрических приборов. Нумерация приборов произведена в соответствии с номером строки таблицы (2, 3, … 15).
Таблица 3.1. Список электрических приборов
-
Электроприбор
Мощность, Вт
2. Лампы (зал)
180
3. Лампа (кухня)
100
4. Лампа (спальня)
100
4. Лампа (ванная)
60
6. Лампа (туалет)
60
7. Лампа (прихожая)
60
8. Телевизор
300
9. Холодильник
600
10.Стиральная машина
1 000
11. Электрическая плита
1 500
12. Пылесос
600
13. Компьютер
150
14. Утюг
800
15. Тостер
100
На рисунке 3.2. представлена схема контроля электрических нагрузок. На схеме присутствуют:
A2:A15 — электрические приборы;
B2:B15 — селективные переключатели;
С2:С15 — цифровые индикаторы потребляемой мощности;
— программный сумматор электрических нагрузок.
E4 — цифровой индикатор суммарной мощности;
D6 — излучатель сигнала тревоги.
Вот такую функциональную схему необходимо запрограммировать в среде Microsoft Excel.
Рисунок 2. - Схема электрических нагрузок