3 Домашняя работа №1. Использование программы MathCad для расчетов параметров электрической схемы

3.1 Цель работы

Цель работы – изучение использования вычислительных возможностей программы MathCad для проведения электротехнических расчетов.

3.2 Методические указания к выполнению работы

Домашняя работы выполняются на компьютере, поэтому все результаты работы, а также пояснительная текстовая часть домашней работы оформляются в виде файлов на диске. На этой же диске во время лабораторно-экзаменационной сессии студентом также оформляются и результаты лабораторных работ по дисциплине.

Данная домашняя работа посвящена изучению вычислительного пакета MathCad – 2000. При создании проблемных текстов данной домашней работы следует в каждом из них ввести все текстовые блоки, предусмотренные исходным текстом, чтобы добиться максимального соответствия проблемного текста исходному. Для ввода подстрочных индексов используется нажатие клавиши точки в режиме ввода либо латинских, либо русских букв. Их не следует путать с подстрочными индексами, вводимыми с помощью палитры «Матрица», последние предназначены для обозначения элементов массивов. Ввод одних расчетных формул без каких-либо поясняющих комментариев не допускается.

При создании проблемного текста с расположением формул в том виде, как это приведено в задании, следует использовать символ глобального присваивания во всех выражениях, кроме задания функций. При этом список исходных данных располагать в начале проблемного текста, для них можно использовать символ обычного присваивания.

При выполнении задания следует руководствоваться примером составления проблемного текста, приведенном в приложении А. Аналогично должен быть составлен и проблемный текст в соответствии с данным заданием. Для выполнения операций над комплексными числами следует в начале проблемного текста ввести выражение для мнимой единицы. Вывод массивов аргумента и функций, а также построение графиков функций и их оформление выполнить так, как это сделано в приложении А.

3.3 Задание на домашнюю работу №1

Дана следующая электрическая схема

Рисунок 1 – Исходная электрическая схема

Для данной схемы, используя программу MathCad, произвести следующие расчеты:

1. Рассчитать суммарный ток и токи в отдельных ветвях в комплексной форме. Значения сопротивлений и их вид приведены по вариантам в таблице 1, а значения ЭДС – в таблице 2.

2. Определить в комплексной форме напряжения в узлах 1, 2 и 3.

3. Для двух параметров, приведенных в таблице 2 по вариантам, определить их модуль и фазу.

4. Выразить функциональную зависимость данных параметров от времени. Построить графики этих зависимостей с помощью задания ранжированной переменной аргумента в интервале от 0 до 0,02 с, и с шагом 0,001. С использованием целочисленной ранжированной переменной создать массивы значений аргумента и рассматриваемых функций.

5. Определить активную, реактивную и полную мощности, потребляемые в схеме. Сохранить файл результатов расчетов на диске с именем «имя 11.mcd».

Номер варианта определяется по предпоследней цифре шифра зачетной книжки.

Таблица 1 – Варианты электрических сопротивлений схемы

Предпоследняя цифра зачетной книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Тип Z1	R	L	C	C	R	L	R	L	L	C
Значение Z1	4	84	436	591	5	98	3	121	76	769
Тип Z2	C	R	L	L	R	C	L	R	C	R
Значение Z2	911	6	109	77	5	666	103	3	794	7
Тип Z3	L	C	R	R	L	R	C	C	R	L
Значение Z3	85	941	9	5	132	4	877	901	4	111
Тип Z4	R	L	R	C	L	R	C	R	R	L
Значение Z4	3	89	6	115	98	4	654	5	5	867
Тип Z5	C	R	L	L	C	C	R	L	L	C
Значение Z5	890	6	123	79	895	790	7	67	90	796

Примечание. Единицы измерения величин: R – в Омах;

L – в мГн;

C – в мкФ.

Таблица 2 – Варианты ЭДС и исследуемых параметров

Последняя цифра зачетной книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Значение ЭДС, В	100 ej30	120 ej40	110 ej20	135 ej45	115 ej10	125 ej70	140 ej60	145 ej15	105 ej35	130 ej65
Исследуемые параметры