 |
Указания к выполнению лабораторной работы с помощью компьютерной программыMultisim10
|
|
|
|
1 Запустить программу Multisim10 (смотреть приложение А). Извлечь на рабочее поле из соответствующих библиотек пиктограммы элементов цепи: источники постоянного напряжения V 1, V 2, установив их параметры из табл. 1.3 по заданному варианту; заземлитель; резисторы R 1, R 2, R 3, R 4, R 5, R 6; установив их заданные параметры из табл. 1.3 по заданному варианту; амперметры U 1, U 2, U 3, U 4, U 5, U 6 для измерения тока, вольтметры U 7, U 8, U 9, U 10, U 11, U 12 для измерения падения напряжения на элементах.
2 Ознакомиться с измерительными приборами, и собрать электрическую цепь в Multisim по рисунку 1.6, используя данные таблицы 1.3, согласно заданного варианта.
Исследуемая цепь состоит из шести ветвей, в каждую из которых включен нерегулируемый резистор. В двух ветвях имеются источники ЭДС, которые могут быть включены в цепь при помощи ключей J 2 и J 3(рис. 1.7) (нажатием клавиши A или B соответственно). Переключением ключа J 2 или J 3 можно либо включить источник ЭДС в цепь, либо отключить его, при отключении устанавливается закоротка по месту действия источника.
3 Измерение токов, напряжений и ЭДС производится следующим образом:
Включить электрическую цепь с помощью клавиши 
, расположенной в правом верхнем углу экрана;
а) Измерить токи в ветвях, согласовать при этом полярность амперметра с выбранным положительным направлением тока. Для подключения амперметра в исследуемую ветвь необходимо на панели инструментов, расположенной в левой части экрана, открыть панель indicator (рис. 1.8), нажав на кнопку. Выбрав требуемый измерительный прибор, появится окно (рис. 1.9), в котором нужно выбрать тип и расположение прибора.
Включение амперметра в электрическую цепь производится нажатием левой кнопки мыши. Результаты опытов занести в таблице 1.1., строка 1;
|
|
|
б) Измерить падения напряжения на всех ветвях цепи, подключая вольтметр параллельно соответствующей ветви и согласовав при этом его полярность с выбранным положительным направлением тока. Результаты опытов занести в таблице 1.1, строка 2. Для расчета сопротивлений по закону Ома (
) использовать данные измерений (п. 5.2.1 и п. 5.2.2).Занести результаты вычислений в таблице 1.1, строка 3;
в) Измерить ЭДС источников, подключив вольтметр параллельно и согласовать полярность прибора с указанной на схеме полярностью источника согласно рисунок 1.10 (включение вольтметра производится аналогично амперметру);
Оборудование:
Таблица 1.2- Перечень необходимого оборудования
| Компонент | Изображение | Последовательность действий |
| Источник постоянного напряжения | панель Виртуальных инструментов» Источники энергии (PowerSources)» Источник постоянного напряжения (DCVoltageSource) | |
| Заземление |
| панель Виртуальных инструментов» Источники энергии (PowerSources)» Земля (Ground) |
| Резистор |
| панель Виртуальных инструментов» Основные компоненты (BasicComponents)» Виртуальный Резистор (Resistor) |
| Амперметр |
| панель Виртуальных инструментов» Измерит.приборы (MeasurementComponents)» Амперметр (Ammeter) |
| Вольтметр | 
| панель Виртуальных инструментов» Измерительные приборы (MeasurementComponents)» Вольтметр (Voltmeter) |
| Ключ на одно положение, управляемый клавишей | панель Компонент (Component)» Основные элементы (Basic)» список Переключатели (Switch) окна Семейство (Family)» список Компонент (Component)» Ключ (SPST) | |
| Ключ на два положения, управляемый клавишей |
| панель Компонент (Component)» Основные элементы (Basic)» список Переключатели (Switch) окна Семейство (Family)» список Компонент (Component)» Двухпозиционный ключ (SPDT) |
| № | Исследуемая схема | № | Исследуемая схема |
| 
| ||
| 
| ||
| 
|
|
|
|
Рисунок 1.6 - Варианты исследуемых цепей
Таблица 1.3 - Исходные данные к указанным схемам
| Вариант | Значения параметров элементов схемы | |||||||||||
| Сопротивления, Ом | Напряжения, В | |||||||||||
| R 1 | R 2 | R 3 | R 4 | R 5 | R 6 | E 1 | E 2 | E 3 | E 4 | E 5 | E 6 | |
Рисунок 1.7- Модель исследуемой трёхфазной линейной электрической цепи постоянного тока
Рисунок 1.8 - Панель индикатора
Рисунок 1.9- Окно изменения параметров амперметра
г) Пользуясь расчетной схемой, составить полную систему уравнений Кирхгофа. Путем подстановки измеренных значений убедиться в соответствующих равенствах.
д) Измерить токи во всех ветвях цепи i'к при действии одного из источников ЭДС. Повторить измерения при действии второго источника i"k. Включение источников ЭДС осуществляется при помощи ключей J 2 и J 3(нажатием клавиши A или B соответственно). Результаты опытов занести в таблицу 1.1, строка 4. Используя принцип наложения, убедиться, в равенстве токов, для чего измерить токи для данной схемы, исключив из схемы сначала один, а затем другой источник энергии. По измеренным i'k и i"k, рассчитать токи ik, во всех ветвях при действии обоих источников. Согласно принципу наложения 
, если стрелки токов ik, i'k, i"k направлены одинаково. Значения i'k + i"k сравнить с измеренными токами ik и убедиться в справедливости принципа наложения.
|
|
|
е)При определении тока в ветви ab методом эквивалентного генератора размыкание этой цепи достигается при помощи ключа J 1.Результаты опытов занести в таблицу 1.1, строки 6,7.Результаты расчетов занести в табл. 1.1, строка 8.
ж) Составить баланс мощностей для исследуемой цепи, используя измеренные значения токов и напряжений.
з)При необходимости сравнить результаты, полученные на лабораторном стенде и в программе Multisim 10.
и)Сделать вывод.
Контрольные вопросы
1 Что такое электрическая цепь?Какая электрическая цепь называется сложной?
2 По каким законам проводится расчет сложных электрических цепей?
3 По каким правилам составляются уравнения Кирхгофа?
4 Что означают стрелки тока, напряжения, ЭДС на расчетной схеме?
5 В чем суть принципа наложения, и в каких случаях его удобно применять как расчетный метод?
6 В чем суть метода эквивалентного генератора?
7 Что такое баланс мощностей?
ЛАБОЛАТОРНАЯ РАБОТА №2
|
|
|
