Вас вітає Інтернет конференція!
Вітаємо на нашому сайті
ВИРІШЕННЯ ЗАДАЧ З ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ У СИМУЛЯТОРІ MULTISIM
09.11.2023 23:36
[3. Технічні науки]
Автор: Божко Костянтин Михайлович, кандидат технічних наук, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м.Київ; Зубко Роман Анатолійович, кандидат технічних наук, Відкритий міжнародний університет розвитку людини «Україна», м.Київ
ORCID: 0000-0002-6347-7442 Костянтин Божко
ORCID: 0009-0002-0738-3852 Роман Зубко
Програма симуляції електричних схем Multisim дозволяє ефективно вирішувати задачі з електротехніки. Розглянемо задачу з теорії кіл постійного струму [1, с.6], де необхідно розрахувати струми І1 та І2 в гілках джерел напруги 60 В та 90 В відповідно, а також сумарну потужність джерел (Рис.1).
Рис. 1 – Схема кола постійного струму
При вирішенні задачі класичним методом за допомогою законів Кірхгофа та Ома[1, с.6-8] використано такий алгоритм:
-перетворено схему із «зірки» на «трикутник»;
-розраховано контурні струми для шести утворених після перетворення контурів;
-визначено струми джерел як алгебраїчні суми відповідних контурних струмів;
-потужність джерел визначено як суму добутків напруги на струм.
Схему із задачі (Рис.1) легко моделювати у середовищі Multisim 11, додавши до неї два амперметри в гілках джерел напруги (Рис.2).
Рис. 2 – Симуляція схеми із джерелами постійної напруги у середовищі Multisim 11
Після запуску проекту в Multisim отримують значення струму: 3А та 12А (Рис. 2), що співпадає з результатом вирішення задачі класичним методом. Залишилось розрахувати потужність джерел: Р = І1U1 + I2U2 = 180 + 1080 = 1260 Вт. Задачу вирішено.
Для моделі схеми, яка працює на змінному струмі, окрім амперметрів додають ще осцилограф (Рис.3).
Рис. 3 – Моделювання електричної схеми змінного струму
В якості прикладу для моделювання розглянуто схему кола із трьома гілками, кожна із яких має різний тип провідності: активний – із резистором 1000 Ом, ємнісний – із конденсатором 3,3 мкФ та індуктивний – із котушкою індуктивності 900 мГн. Струм вимірювали амперметрами, а також осцилографом за величиною сигналу на вимірювальних резисторах номіналом в один Ом. Імітацію електричної мережі здійснювали джерелом змінної напруги 220 В, 50 Гц (Рис. 3).
Розрахунок струму у гілках схеми (Рис. 3) за законом Ома для змінного струму надав такі ж самі значення, що і при моделюванні: 220 мА у колі резистора, 228 мА у колі конденсатора та 782 мА у колі індуктивності. Із осцилограм видно, що струм в колі конденсатора випереджає струм у колі котушки індуктивності на 180 град.
Отримані в результаті досліджень результати доводять ефективність використання програмних симуляторів електричних схем, зокрема Multisim, при вирішенні задач класичного курсу «Теоретичні основи електротехніки» в таких аспектах:
-швидка перевірка результатів розрахунку класичним методом;
-наочна демонстрація роботи схеми при відображенні результатів на дисплеях вимірювальних приладів, яка є засобом на шляху до розуміння роботи електричної схеми;
-осцилографічний контроль і вимірювання часових параметрів роботи електричної схеми.
Додатковим практичним значенням при застосуванні програмного симулятора є можливість швидкого визначення номіналів елементів схеми при її конструюванні.
Література
1.Болюх В.Ф. Збірник задач з електротехніки /В.Ф. Болюх та ін. – Харків :НТУ «ХПІ». – 2021 – 196 с.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Інші наукові праці даної секції
-
STUDY OF THE INFLUENCE OF DIELECTRIC COATING ON THE RADIATION CHARACTERISTICS OF AN ANTENNA ARRAY
31.10.2023 16:41 -
ПРИЧИНИ ЗНИЖЕННЯ ГІДРАВЛІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ГАЗОПРОВОДІВ
25.10.2023 11:22 -
РИНОК ТРАНСПОРТНИХ ПОСЛУГ: ПОНЯТТЯ ТА ОЗНАКИ
24.10.2023 01:20 -
УДОСКОНАЛЕНА МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ГЕРМЕТИЧНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
22.10.2023 19:23 -
ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ АГРОДРОНІВ У САДІВНИЦТВІ
19.10.2023 21:56
Конференції
Конференції 2024
Конференції 2023
Конференції 2022
Конференції 2021
