СИНУСОИДАЛЫ ТОКТЫҢ СЫЗЫҚТЫ БІР ФАЗАЛЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ СИНУСОИДАЛЫ ТОК ТІЗБЕГІ ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР MATHCAD ЖӘНЕ MULTISIM ОРТАЛАРЫНДА ЕСЕПТЕУ ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 42 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны
КІРІСПЕ
I БӨЛІМ. ТҰРАҚТЫ ТОКТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ
ТҰРАҚТЫ ТОКТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ТІЗБЕКТЕРІ ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР
ЕСЕПТЕУЛЕР ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ
1.2.1 . Эквивалентті кедергі әдісі арқылы тұрақты ток тізбегін есептеу
1.2.1.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
Мысалдармен жұмыс
1.2.1.2. Эквивалентті кедергі әдісімен Mathcad ортасында тізбекті есептеумысалы
1.2.1.3.Эквивалентті кедергі әдісімен Multisim ортасында тізбекті есептеумысалын тексеру
1.2.2. Қабаттау әдісімен тұрақты ток тізбегін есептеу
1.2.2.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
1.2.2.2.Қабаттау әдісімен Mathcad ортасында тізбекті есептеумысалы
1.2.2.3.Қабаттау әдісімен Multisim ортасында тізбекті есептеумысалын тексеру
1.2.3. Кирхгоф заңы бойынша тұрақты ток тізбегін есептеу
1.2.3.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
1.2.3.2.Кирхгоф заңы бойынша Mathcad ортасында тізбекті есептеумысалы
1.2.3.3.Кирхгоф заңы бойынша Multisim ортасында тізбекті есептеумысалын тексеру
1.2.4. Контурлы токтар әдісімен тұрақты ток тізбегін есептеу
1.2.4.1.Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
1.2.4.2.Контурлы токтар әдісімен Mathcad ортасында тізбекті есептеумысалы
1.2.4.3. Контурлы токтар әдісімен Multisim ортасында тізбекті есептеумысалын тексеру
1.2.5. Түйіндер потенциалы әдісімен тұрақты ток тізбегін есептеу
1.2.5.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
1.2.5.2.Түйіндер потенциалы әдісіменMathcad ортасында тізбекті есептеумысалы
1.2.5.3. Түйіндер потенциалы әдісімен Multisim ортасында тізбекті есептеумысалын тексеру
1.2.6. Эквивалентті генератор әдісімен тұрақты ток тізбегін есептеу 1.2.6.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
Эквивалентті генератор әдісіменMathcad ортасында тізбекті есептеумысалы
Эквивалентті генератор әдісімен Multisim ортасында тізбекті есептеумысалын тексеру
II БӨЛІМ. СИНУСОИДАЛЫ ТОКТЫҢ СЫЗЫҚТЫ БІР ФАЗАЛЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ
СИНУСОИДАЛЫ ТОК ТІЗБЕГІ ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР
MATHCAD ЖӘНЕ MULTISIM ОРТАЛАРЫНДА ЕСЕПТЕУ ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ
2.2.1. Элементтері тізбектей жалғанған айнымалы ток тізбегін есептеу
2.2.1.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
2.2.1.2. Mathcad ортасында тізбектей жалғанған тізбекті есептеумысалы
2.2.1.3. Multisim ортасында тізбектей жалғанған тізбекті есептеумысалын тексеру
2.2.2. Графиктік - талдау әдісімен айнымалы ток тізбегін есептеу
2.2.2.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
Mathcad ортасында графиктік - талдау әдісімен айнымалы ток тізбегін есептеумысалы
Multisim ортасында графиктік - талдау әдісімен айнымалы ток тізбегін есептеумысалын тексеру
2.2.3. Символикалық әдіспен синусоидалы ток тізбегін есептеу
2.2.3.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
Mathcad ортасында символикалық әдіспен айнымалы ток тізбегін есептеумысалы
Multisim ортасында символикалық әдіспен айнымалы ток тізбегін есептеумысалын тексеру
2.2.4. Символикалық әдіс арқылы айнымалы токтың күрделі тізбегін есептеу
2.2.4.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
Mathcad ортасында айнымалы токтың күрделі тізбегін есептеумысалы
Multisim ортасында айнымалы токтың күрделі тізбегін есептеумысалын тексеру
2.2.5. Электр тізбектерінің резонансты жұмыс режимдерін есептеу
2.2.5.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
2.2.5.2. Mathcad операциялық ортасында кернеу резонансын есептеу мысалы
2.2.5.3. Multisim ортасында кернеу резонансындағы тізбекті есептеу мысалын тексеру
2.2.5.4.Mathcad операциялық ортасында ток резонансын есептеу мысалы
2.2.5.5. Multisim ортасында ток резонансындағы тізбекті есептеу мысалын тексеру
IIIБӨЛІМ. ӨЗАРА ИНДУКЦИЯЛЫ ТІЗБЕКТЕР
ӨЗАРА ИНДУКЦИЯЛЫ ТІЗБЕКТЕР ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР
КАТУШКАЛАРЫ ӨЗАРА ИНДУКТИВТІ БАЙЛАНЫСҚАН СИНУСОИДАЛЫ ТОКТЫҢ ТАРМАҚТАЛҒАН ТІЗБЕГІН ЕСЕПТЕУ
3.2.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
3.2.2. Mathcad ортасындағы өзара индукциялы тізбектерді есептеу мысалы
Катушкалар арасында индуктивті байланыс жоқ жағдай үшін есептеу
Катушкалар арасында индуктивті байланыс бар жағдай үшін есептеу
3.2.3. Multisim ортасында өзара индукцияланған тізбекті есептеу мысалын тексеру
IV БӨЛІМ. СЫЗЫҚТЫ ТӨРТПОЛЮСТІ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ
ТӨРТПОЛЮСТІ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР
MATHCAD ЖӘНЕ MULTISIM ОРТАЛАРЫНДА ЕСЕПТЕУ ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ
4.2.1.ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛУ ЖӘНЕ БОС ЖҮРІС ТӘЖІРИБЕЛЕРІНЕН АЛЫНҒАН МӘЛІМЕТТЕР БОЙЫНША ТӨРТПОЛЮСТІ ЭЛЕКТР ЖЕЛІСІНІҢ ТҰРАҚТЫЛАРЫН ЕСЕПТЕУ
4.2.1.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
Mathcad операциялық ортасында төртполюсті электр тізбегі тұрақтыларын есептеу мысалы
Multisim ортасында төртполюсті электр тізбегі тұрақтыларын есептеу мысалын тексеру
4.2.2. Сызықты пассивті төртполюсті электр тізбегін есептеу
4.2.2.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
Mathcad ортасында пассивті төртполюсті электр тізбегін есептеу мысалы
Multisim ортасында пассивті төртполюсті электр тізбегін есептеу мысалын тексеру
4.2.3. Активті төртполюсті электр тізбегінің жиілігін есептеу
4.2.3.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
4.2.3.2.Mathcad ортасында активті төртполюсті электр тізбегін есептеу мысалы
4.2.3.З. Multisim операциялық ортасында активті төртполюсті электр тізбегін есептеу мысалын тексеру
V БӨЛІМ. ҮШ ФАЗАЛЫ ТІЗБЕКТЕР
ҮШ ФАЗАЛЫ ТІЗБЕКТЕР ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР
MATHCAD ЖӘНЕ MULTISIM ОРТАЛАРЫНДА ЕСЕПТЕУ ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ
5.2.1. Жұлдызша схемасы бойынша жалғанған симметриялы емес үш фазалы тізбекті есептеу
5.2.1.1. Есеп нұсқаларының анықтамалық мәліметтері мен әдістемелік нұсқауы
Mathcad ортасында жұлдызша схемасы бойынша жалғанған үш фазалы тізбекті есептеу мысалы
Multisim ортасында жұлдызша схемасы бойынша жалғанған үш фазалы тізбекті есептеу мысалын тексеру
5.2.2. Үш бұрыш жасай қосылған үш фазалы тізбекті есептеу... 175
Есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар және анықтамалық мәліметтер 175
Mathcad-та үшбұрышжасайқосылғанүшфазалытізбект іесептеудіңбақылаумысалы 178
5.2.2.3. MuItisimоперациялық ортасында есептеудің бақылау мысалын тексеру 181
5.2.3. Симматриялы құраушылар әдісімен үш фазалы тізбекті есептеу ' 182
5.2.3.1. Еспетердің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар және анықтамалық мәліметтер 182
5.2.3.2.Mathcad ортасындағы үш фазалы тізбекті симметриялы құраушылар әдісімен есептеудің бақылау мысалы 184
Нолдік өткізгіш сым қосылмай тұрған жағдайға арналған шешім 184
Нолдік өткізгіш сым қосылған жағдайға арналған шешім 187
5.2.3.3.Multisim операциялық ортасында бақылау мысалдарын есептеуді тексеру 189
6-БӨЛІМ. СИНУСОИДТЫҚ ЕМЕС ТОКТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ТІЗБЕКТЕРІ 192
СИНУСОИДАЛЫ ЕМЕС ТОК ТІЗБЕКТЕРІНІҢ ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР 192
MATHCAD ЖӘНЕ MULTISIM-ДЕ ЕСЕПТЕУЛЕР ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕЛЕРІ 194
6.2.1. Синусоидалы емес токтар мен кернеулердегі сызықтық тізбектерді есептеу 194
6.2.1,1. Есептердің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 194
6.2.1.2.Mathcad ортасындағы синусоидалы емес токтың сызықтық тізбегін есептеудің бақылау мысалы 199
6.2.1.3. Multisim операциялық ортасындағы есептеулердің бақылау нұсқасын тексеру 207
6.2.2.Синусоидалы емес токты күрделі тізбегін есептеу ... 208
6.2.2.1. Есептердің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 208
Mathcad ортасындағы синусоидалы емес токтың күрделі тізбегін есептеудің бақылау мысалы 210
Multisim операциялық ортасындағы есептеудің бақылау мысалын тексеру 215
7-БӨЛІМ. СЫЗЫҚТЫҚ ТІЗБЕКТЕРДЕГІ ӨТУ ПРОЦЕСТЕРІ 218
ӨТУ ПРОЦЕСТЕРІ ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР 218
MATHCADЖӘНЕMULTISIM-ДА ЕСЕПТЕУЛЕР ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ 220
7.2.1. Екі катушкасы бар тұрақты ток тізбегіндегі өту процесі 220
7.2.1.1. Есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 220
7.2.1.2. Mathcadортасындағы екі катушкасы бар тізбектің өту процесін есептеудің бақылау мысалы 225
Өту процесін классикалық әдіспен есептеу 225
Өту процесін Рунге-Куттың сандықәдісімен есептеу 233
Классикалық әдіспен алынған өту процестерінің нәтижелерін сандық әдіспен салыстыру 234
7.2.1.3. Multisimоперациялық ортасындағы бақылау есептерінің мысалдарын тексеру 234
7.2.2. Тұрақты токтың сызықтық электр тізбегіндегі өту процесін есептеу 236
7.2.2.1. Есептердің нұсқаларына әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 236
7.2.2.2. Mathcadортасындағы тұрақты токтың сызықтық тізбегіндегі өту процесін есептеудің бақылау мысалдары 240
7.2.2.3. Multisimоперациялық ортасындағы есептеудің бақылау мысалын тексеру 247
7.2.3. Айнымалы ток токтың сызықтық электр тізбегіндегі өту процесін есептеу . 249
7.2.3.1. есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 249
7.2.3.2. Mathcadортасындағы айнымалы ток тізбегіндегі өту процесін есептеудің бақылау мысалы 252
7.2.3.3. Multisimоперациялық ортасындағы есептеудің бақылау мысалын тексеру 262
8-БӨЛІМ. ТАРАЛҒАН ПАРАМЕТРЛЕРМЕН БЕРІЛГЕН ТІЗБЕКТЕР ... 265
ТАРАЛҒАН ПАРАМЕТРЛЕРІ БАР ТІЗБЕКТЕР ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР 265
ЖЕЛІНІҢ БІРІНШІ ЖӘНЕ ЕКІНШІ РЕТТІ ПАРАМЕТРЛЕРІН ЕСЕПТЕУ 268

Есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 266
Mathcadоперациялық ортасындағы бірінші және екінші ретті параметрлерді есептеудің бақылау мысалы 268
8.2.3.Multisimоперациялық ортасындағы есептеудің бақылау мысалын тексеру 271
9-БӨЛІМ. СЫЗЫҚСЫЗ ТІЗБЕКТЕР 275
СЫЗЫҚСЫЗ ТІЗБЕКТЕР ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР 276
MATHCADЖӘНЕMULTISIM-де ЕСЕПТЕУЛЕР ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ 276
9.2.1. Тұрақты ток сызықсыз тізбегін есептеу 276
9.2.1.1. Есептердің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар және анықтамалық мәліметтер 276
Mathcad операциялық ортасында тұрақты токтың сызықсыз тізбегін есептеудің бақылау мысалы ... ... ... ... ... ... .. 280
Multisimоперациялық ортасында есептеудің бақылау мысалын тексеру 286
9.2.2.Айнымалы токтың сызықсыз тізбегіндегі есептеулер 287
9.2.2.1. Есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 287
Mathcadоперациялық жүйесінде айнымалы токтың сызықсыз тізбегіндегі №1 есептеудің бақылау мысалы 291
Multisimоперациялық ортасында жүзеге асырылған №1 виртуалдық үлгінің мысалын тексеру 302
Mathcadоперациялық ортасындағы айнымалы токтың сызықсыз тізбегіндегі №2 есептеуді бақылау мысалы 304
9.2.2.5. Multisimоперациялық ортасында жүзеге асырылған №2 виртуалдық мысалды тексеру 315
10-БӨЛІМ. МАГНИТТІК ТІЗБЕКТЕР 317
МАГНИТТІК ТІЗБЕКТЕР ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР 318
MATHCADЖӘНЕMULTISIM-де ЕСЕПТЕУЛЕР ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ 320
10.2.1. Тұрақты токтың тармақталмаған магниттік тізбегін есептеу 320
10.2.1.1.Есептердің нұсқаларына әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 320
10.2.1.2. Mathcad операциялық ортасындағы тармақталмаған магниттік тізбегін есептеудің бақылау мысалы 323
10.2.1.3. Multisim операциялық ортасында есептеудің бақылау мысалын тексеру 328
10.2.2. Тұрақты токтың тармақталған магниттік тізбегін есептеу 328
10.2.2.1 .Есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 328
10.2.2.2. Mathcad операциялық ортасында тармақталған магниттік тізбекті есептеудің бақылау мысалы 332
10.2.2.3. Multisim операциялық ортасында есептеудің бақылау мысалын тексеру 338
10.2.3. Айнымалы токтың магниттік тізбегін есептеу 338
10.2.3.1. Есептің нұсқаларына әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 338
Mathcad операциялық ортасындағы айгымалы токтың магниттік тізбегін есептеудің бақылау мысалы 341
Multisim операциялық ортасындағы есептеудің бақылау мысалын тексеру 350
11-БӨЛІМ. ӨРІСТЕР ТЕОРИЯСЫ 351
11.1. ӨРІСТЕР ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР 352
11.2. MATHCAD ЖӘНЕ MULTISIM-де ЕСЕПТЕУЛЕР ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ 354
11.2.1. Өткізгіш ортадағы электр өрісін есептеу ... ... ... ... 354
11.2.1.1. Есептердің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 354
11.2.1.2. Mathcad операциялық ортасындағы электр өрісін есептеудің бақылау мысалы 357
11.2.2. Болат массасының жанында өтетін сызықтық ток тудыратын магниттік өрісті есептеу 363
11.2.2.1. Есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар және анықтамалық мәліметтер 363
11.2.2.2. Mathcad операциялық ортасындағы магниттік өрісті есептеудің бақылау мысалы 365
11.2.3. Электрлік беттік эффект 371
11.2.3.1. Есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 371
11.2.3.2. Mathcad ортасында электрлік беттік эффектіні есептеудің бақылау мысалыd 373
11.2.4. Магниттік беттік эффект 377
11.2.4.1. есептің нұсқаларына арналған әдістемелік нұсқаулар мен анықтамалық мәліметтер 377
11.2.4.2. Mathcad операциялық ортасындағы магниттік беттік эффектісін есептеудің бақылау мысалы 380

Кіріспе

Азаматтық қоғамның дамуының қазіргі сатысында техникалық прогресс техникалық ЖОО-да мамандар дайындауда жоғары талаптар қоюда. Ғылым мен техникадағы компьютер ролінің артуы техникалық білім беруде маңызды қосымша құрал ретінде алынуы керек. Мұнда арнайы пәндердің ақпаратқа толы болуы және аудиториялық уақыттың тапшы болу мәселелерін заманауи компьютерлік технологиялардыоқу үрдісіне енгізу жолымен шешуге болады.
Ұсынылып отырған кітап электротехникалық есептеулерді жүргізуге арналған Mathcad және Multisim (ElectronicsWorkbench) бағдарламалық өнімдерді қолдануға арналған. Сондай ақ білім алушыларға Электротехниканың теориялық негіздері оқу курсының негізгі бөлімдерінің есептерін өз бетінше шығарғу кезінде пайдасы зор. Кітапта әр тақырып бойынша бақылау мысалдары берілген, оларда Mathcad есептеулер жүргізуде қолданылады, Multisim - тізбектің виртуалдьды жасалған үлгісінде есептеулердің дұрыс екендігін тексеруге арналған.
Көрсетілген бағдарламалық өнімдерді қолданудың ерекшелігі, олар есептеу, аналитикалық графиктік есептеулерді тез арада, көрнекі түрде жасауға, алгоритмдерді кодтамай ақ есептерді моделдеуге, сондай ақ есептеулер нәтижелерін әр түрлі формада көрсетуге мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде негізгі назарды бағдарламалау техникасына емес, есептеулердің түпкі мағынасы мен оның шешімін табуға шоғырландырады.
Нәтижелерді көрсетудің әр түрлі формалары жасалған есептеулердің шынайылығын өз бетінше бағалауға ғана емес, сонымен қатар өрістер теориясының есептері мен электрлік және магниттік жұмыс режимдерінің физикасын игеруге мүмкіндік береді.
Кітап 11 тараудан тұрады, оларда теориядан қысқаша мәліметтер келтірілген, есептеу мен моделдеуге арналған әдістемелік нұсқаулар және олар 33 тақырып бойынша, әр тақырыпқа арналған бақылау мысалдарынан тұратын есептердің 3300 нұсқалары берілген. Кітапты ЖОО-да бағдарлы пәндерді (Электротех - ника, Электротехниканың теориялық негіздері және т.с.с.)оқуда қолдануға болады. Мұнда, жеке тапсырмаларды орындауда білімгерге нұсқаның екі таңбалы номері беріледі (мысалы, сынақ кітапшасының соңғы екі санына сәйкес келетін). Бірінші сан бойынша білімгер тақырыптық есептің анықтамалық мәндер кестесінің жолын таңдайды, ал екнішісі бойынша сұлба нұсқасының номерін таңдайды, яғни тақырыптың әр бір есебіне шешімнің 100 нұсқасы қарастырылған. Бірақ, анықтамалық мәліметтері кестенің әр түрлі бөлігінің екі жолынан таңдап алынатын нұсқалардағы есептер де бар.
Жұмыс жасау үшін компьютерде Mathcad 14 немесе 15 (немесе одан үлкен - MathcadPrime) және Multisim 10.1. (немесе одан үлкен) орнату ұсынылады. Бұл бағдарламалардың 30-күндік нұсқалары кітаппен қоса берілетін дискілерге орнатылған. Есептеу листингтерінің басым бөлігі Mathcad 2000, 2001, 2001i, 11,12 және 13-те жұмыс жасай алады, және сондай ақ виртуалдық үлгілердің листингтерінің басым бөлігі Multisim 10.1 бағдарламасының ескі версиясы болып табылатын Multisim 10.0, 9, 8, 7, 2001, ElectronicsWorkbench 5.0, 5.12-де жұмыс істей алады.
Жинақпен жұмыс жасау кезінде оқулықтар мен есептер жианқтарында берілген теориялық және тәжірибелік материалдар қолданылды [1-8]. Бұдан бөлек, автордың он жылдам асатын мол тәжірибесі мен Пермь мемелекеттік техникалық университетінде және Пермь темір жол тасымалы институтында электротехникалық мамандарды даярлауда оқу үрдісінде көрсетілген бағдарламалардың нұсқаларын қолдану нәтижесінде алынған нәтижелері қолданылды. Сондай ақ автордың Германия, Австрия, Франция мен АҚШ-ң техникалық университеттеріне жасаған іссапарлары кезінде жианған ақпараттары қолданылған.

1-ТАРАУ
ТҰРАҚТЫ ТОКТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЭЛЕКТРЛІК ТІЗБЕКТЕРІ
1.1. Тұрақты токтың сызықтық тізбектер теориясынан мәліметтер
Кітаптың бірінші тарауында біз Multisim-мен байланысқан MathCAD-та электротехникалық есептеулер жүргізудің базалық дағдыларын үйренеміз. Зерттеу саласы ретінде тұрақты токтың тармақталған сызықтық электр тізбектерінде анықталатын эквивалентті кедергілерді анықтау, мүмкін болатын диаграммаларды құру, күрделі тізбектердің пассивті және актив бөліктерін түрлендіру және оларды есептеудің әр түрлі әдістері қарастырылатын есептердің мысалдары алынады.
Есептерді шығару алдында токтың кернеудің, ЭҚК-ң, электрлік қуаттың, электр кедергісі мен өткізгіштіктің СИ жүйесіндегі өлшем бірліктерін еске түсіруіміз қажет.
Тұрақты токтың тізбектерін есептеу әдістерін терең меңгеру - қарастырылған әдістер кеңінен қолданылатын келесі тақырыптарды игеруге жақсы әсерін тигізері сөзсіз. Есептеудің барлық әдістері қандай да бір түрдегі Ом және Кирхгоф заңдарына негізделген.
Ом заңы тармақталған токта немесе тұйық бір контурлы тізбекте қолданылады. а нүктесінен bнүктесіне дейінгі токтың бағыты оң, ЭҚК-і жоқ кедергісі Rтармақ үшін:
I=φa-φbR=UabR,
мұндағыφaжәнеφb -- ажәнеЬнүктелерінің потенциалдары
Uab -- а жәнеЬнүктелерінің арасындағы потенциалдар айырымы немесе кернеу.
ЭҚК-і көзі мен кедергіден тұратын тармақ үшін I
I=φa-φb+ER=Uab+ER,
мұндағыUab= а - b -- токтың таңдап алынған оң бағытымен есептелетін тармақ ұштарындағы кернеу;
Е -- осы тармақтағы ЭҚК-і көздерінің алгебралық қосындысы;
R -- тармақтағы кедергілердің арифметикалық қосындысы.
Бір контурлы тұйық тізбек үшін
I=ER
мұндағыE -- тізбектегі ЭҚК-і көздерінің алгебралық қосындысы;
R -- ЭҚК-і көздерінің ішкі кедергісін қоса алғандағы тізбек кедергілерінің арифметикалық қосындысы.
Кирхгоф заңдары түйін мен электр тізбегінің тұйық контурына қолданылады.
Кирхгофтың бірінші заңы - түйінде кездесетін токтардың алгебралық қосындысы нолге тең:
I=0
Токтардың контурдың бағытымен сәйкес келетін бағыттары оң, ал сәйкес келмейтін бағыты теріс болады.
Кирхгофтың екінші заңы - тұйық контурдағы ЭҚК-ң алгебралық қосындысы ондағы кернеулердің алгебралық қосындысына тең:
E=RI+U
мұндағыRI -- контурдың резистивті элементтеріндегі кернеудің азаюының алгебралық қосындысы; U- контурға кіретін басқа элементтердің ұштарындағы кернеулердің алгебралық қосындысы (мысалы, кернеу, желінің кернеуі және т.б.).
Контурды айналу бағыты қалауымызша алынады. Мұнда бағыттары контурды айналу бағытымен сәйкес келетін ЭҚК, кернеулер мен токтар оң болып есептеледі, ал егер бағыттары сәйкес келмесе теріс болады.

1.2. Есептеулер жүргізу тәжірибесі
1.2.1. Эквивалентті кедергі әдісімен тұрақты ток тізбегін есептеу
1.2.1.1. Есептер нұсқаларына анықтамалық мәліметтер мен әдістемелік нұсқаулар
Эквивалентті кедергі әдісі электр энергиясының бір көзінен тұратын тізбектерді есептеуге қолданылады. Ол берілген тізбекке қарағанда басқаша қосылған резистивті элементтердің бір тобы эквивалентті элементпен немесе резистивті элементтердің басқа эквивалентті тобымен ауыстырылатын эквивалентті түрлендірулерге негізделген. Мұнда берілген тізбек қарапайым бір контурлы тізбекке дейін оңтайландырылады және ток көзі арқылы өтетін токты есептеу үшін Ом заңын қолдану жеткілікті.
Нұсқа номеріне сәйкес келетін электрлік тізбек үшін анықтау қажет:
i?a электр энергиясын қабылдағыштырдың эквивалентті кедергісі;
барлық токтар;
ток көзінің қысқыштарындағы кернеу және ішкі кедергідегі кернеудің азаюы;
:: электр тізбегінің ПӘК-і және ток көзіндегі қуаттың жойылуы.
Қуаттардың балансын құру.
Ток көзінің сыртқы сипаттамасының графигін тұрғызу және есептеу. Ток көзінің сыртқы сипаттамасының иілуіне ішкі кедергі шамасының әсерін талдау.
Анықтамалық мәліметтер 1.1-кестеде, тізбектердің сұлбалары 1.1-суретте көрсетілген.
1.1-кесте
Нұсқа № 1-ші саны
Е
RBH
R1
R2
R3
R4
R5
R6

В
Oм
1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1.1.- 1.4-сурет. 1.2.1-есептің нұсқаларына арналған тұрақты ток тізбектері
Қабылдағыштардың Ra эквивалентті кедергісін анықтау үшін есептердің кейбір нұсқаларында үшбұрыш қосылысын эквивалентті үш сәулелі жұлдыз қосылысына түрлендіруді қолдануымыз керек.
Қуаттар балансын құру кезінде қабылдағыштардың сыртқы кедергісімен қатар, энергия көзінің ішкі кедергісі де энергия тұтынатынын есте ұстау керек.
Mathcadбағдарламасының көмегімен энергия көзінің сыртқы сипаттамасын есептеу кезінде 0-ден 10ERэ-гедейінгі аралықта токтың 5-6 эквидистанттық мәндерін беру керек.Ішкі кедергінің Rbh шамасының энергия көзі сипаттамасының сыртқы иініне әсерін RВН және RВН2 екі мәніне арналған сипаттамалардың графигін тұрғызу арқылы бақылауға болады.
Multisim бағдарламасының көмегімен жүзеге асырылған тізбектің виртуалды үлгісінде, амперметрлер мен вольтметрлерді DC (тұрақты ток) режиміне қою керек, ал тізбек тұтынатын қуатты анықтау үшін ваттметрді қолдану керек. Энергия көзінің сыртқы сипаттамасының нүктелерін алу үшін қабылдағыш ретінде реттелетін кедергісі бар виртуалды резисторды қолдану керек.
Mathcad-документ сыртынан Word редакторының құжатына ұқсас келеді. Бірақ олардың арасында біршама айырмашылық бар, ол айырмашылықтар негізінен математиканың белсенді салаларына қатысты. Mathcad-файлда белгілі бір тәртіп, орналастыру, символика және белсенді облыстардың графиктері және математикалық өрнектеудің стилі сақталу қажет. Осылайша, мысалы, формулалардың номерленуі мен тыныс белгілері қолданылмайды. Ондық сандардың форматында бөлшектің бүтін бөлігі үтірмен емес, нүктемен бөлінеді. Формулаларда нүкте көбейту белгісін алмастырады. := таңбасына иелену опциясы сәйкес келеді, ал .= таңбасына нәтижені көрсету опциясы сәйкес келеді. Өрнектегі у := 2, 2.5 .. 4 таңбалар у айнымалысына 0,5 қадаммен 2-ден 4-ке дейінгі сандардың бір өлшемді массиві берілетінін білдіреді. Егер үтір мен екінші сан болмаса, яғни у := 2 .. 4 болса, онда массивтегі қадам 1-ге тең. -- таңбасына символдық есептеу сәйкес келеді, және т.б.
ЖОО-ғы көп жылдық педагогикалық еңбек пен кәсіби біліктілікті жоғарылату курстарында жинақтаған тәжірибе негізінде кітап авторының айтары, тәжірибесі жоқ қолданушыға Mathcadортасында өз нұсқасын есептеуді таза парақтан емес, Mathcad-файлының компакт-дискісінде берілген бақылау мысалын адаптациялау жолымен бастау керек.
Mathcad және Multisim. Электротехникалық есептеулердің теориясымен тәжірибесі
Кітаптың әр тақырыбы бойынша есептердің нұсқалары бақылау мысалдарының санымен және анықтамалық мәліметтердің санымен бірдей және тізбектердің күрделілік деңгейі бірдей. Сондықтан адаптацияны өз нұсқасының анықтамалық мәліметтерін бақылау мысалына қоюдан бастау керек. Мәліметтерді қойып болғаннан кейін алгоритмнің кодталуын ескермей, есептеулер нәтижелерін алу және оларды талдау (электротехника тұрғысынан) керек.
Содан кейін, тақырып бойынша теориялық материалды, тақырып есептерін шешуге арналған әдістемелік нұсқауларды қолданып және өз нұсқасының тізбегінің схемасына сүйене отырып, бақылау мысалының алгоритміне өзгертулер енгізу керек.
Бұл жерде бастапқы файл шаблон ретінде алынады, және алгоритмді кодтаумен байланысты сұрақтардың бір бөлігі (кесте, матрица, график құру, нәтижелерді көрсетудің әр түрлі формаларын қолдану және т.б.) шешілген болып табылады. Сондықтан шешімге жетудің осындай жолы есептеуді таза парақтан бастағанға қарағанда жеңілірек.
Бұдан басқа, шешудің нақты нәтижесіне қол жеткізуге үлкен мотивация алынады, сондай ақ білім алушының шығармашылық қабілетінің артуына бағытталған синергизм1эффектісі туындайды.
Бақылау мысалдарымен қалай жұмыс істеу қажет
Бақылау мысалының өз есептеу нұсқасына адаптациялау үшін келесі іс-әрекеттерді орындау керек.
Компьютердің жұмыс үстелінде жаңа папка ашып және оның ішіне бақылау мысалының Mathcad-файлын көшіріп, файлға жаңа атау беру керек. Осы мақсатта Mathcad бағдарламасының стандартты құралдар панеліндегі File (Файл)-дан SaveAs... (Сохранить как...) командасын қолдану керек.
Алынған файлдан тапсырма мен бақылау нұсқасының мысалын белгілеп алып тастап, өз нұсқаңның схемасын және тапсырмасын қою керек (немесе жасау керек).
Адаптацияланатын Mathcad-файлдағы бақылау нұсқасының бастапқы мәліметтерін өз нұсқаңның бастапқы мәліметтерімен ауыстыру керек. Кез-келген мәнді жаңа мәнмен ауыстыру үшін компьютер тышқанының бағыттауышын санның сол жағына апарып тышқанның сол жақ баспасын шерту керек. Нәтижесінде шертпе орнында кіріс (editinglines) сызығынан көк бұрыш пайда болады, ал редакцияланатын өрнек тік бұрышпен ерекшеленеді (1.6 а-сурет). Содан соң, Del басқышын қолдана отырып, ескі мәнді өшіру қажет. Өшірілген мәннің орнында -- жаңа мәнді енгізуді сұрайтын орын толтырғыш қара тік бұрыш пайда болады (1.6 б-сурет). Пернетақтаның көмегімен ол жерге жаңа мәнді жазу керек. Тышқанның нұсқағышын тік бұрыштың қасына апарып шерткен кезде, боялған бөлік өшеді де, шертпенің орнында қызыл крест түріндегі курсор пайда болады (1.6 в-сурет). Жаңа мәнді енгізу операциясы аяқталды. Дәл осылайша басқа да мәліметтер ауыстырылады. Ары қарай айналдыру арқылыбейнелерді қарап шығып, есептеулерді талдау керек.

Берілгені: E≔105VБерілгені: E≔105VБерілгені :E≔105V
Rin:≔0.6 ohma) Rin≔.. ohm б) Rin≔0.3 ohm в)

1.6-сурет. Мәндерді ауыстыру: а) ескі мәнді бөліп алу; б) Del басқышын қолданғаннан кейін; в) жаңа мән
Өз нұсқаңдағы тізбектің схемасына сүйене отырып, бақылау нұсқасының алгоритміне өзгертулер енгіземіз және адаптацияланатын Mathcad-файлды жөндейді. Мұнда жаңа математикалық өрнектерді енгізу немесе өзгерту, мәтіндік облыстарды редакциялау және сипаттамалар форматын өзгерту керек. Формулаларды редакциялау үшін өзгертілетін бөлікті алдын-ала белгілеп алу, яғни тышқанды қажетті жерге апарып, енгізу сызығының көк бұрышын орнатамыз. Оның формула шеңберінде орын ауыстыруы және формасын өзгертуі үшін ▲, ▼, ►, ◄ стрелкалары бар перне, сондай ақ Spacebar (Пробел) жәнеIns қолданылады. Белгілеп алынған бөліктермен Mathcad-тың стандартты панеліндегі С выделенными частями можно работать с помощью кнопок кнопкаларының көмегімен және пернетақта пернелерінің көмегімен формуланың кесіп алынған бөлігінің орнына басқа бөліктерін қойып, көшіру, қырқу, ауыстыру буферлері арқылы жұмыс істеуге болады. Формулаларды редакциялау мысалы 1.7-суретте көрсетілген.

Ол операция егжей-тегжейлі қарастырылғандықтан, ұзақ болып көрінеді. Мұнда енгізу сызығын тасымалдаудың мүмкін болатын тәсілдері, олардың түрін өзгерту және редакциялау кезінде бағдарлама беретін контекстілік хабарламалар көрсетілген (Mathcad 14 бағдарламасында бұл хабарламалар орыс тілінде берілген). Бар формулаларды редакциялап, жаңа формулаларды енгізу ыңғайлы болу үшін, сондай ақ графиктер тұрғызу үшін Mathcad бағдарламасында математикалық құралдар панелі берілген. Math (Математика) панелі экранға тағы тоғыз панелді шығаруға арналған (1.8-сурет), олардың көмегімен формулаларға математикалық операцияларды қоюға болады.

a) Uab∶=E-I∙Rinб)Uacdb∶=E-I∙Rinв)Uab∶= E-I∙Rin
г)Ucdb∶=E-I∙Rin д)Ucb∶=E-I∙Rin е)Ucb∶=E-I∙Rin
ж)Uab∶=E-I∙Rinз)Uab∶=E-I∙Rin и)Uab∶=E-I∙Rin
к) Uab∶=E-I∙Rinл)Uab∶=E-I∙Rinм)Uab∶=E- I∙Rin
н)Uab∶=-I∙Rin

1.7-сурет. Формулаларды редакциялау үрдісі (коллаж): а) енгізу сызығының бұрышын орнату (контекстілік хабарлама қате емес, тек қана ескерту болып табылады); б) с жәнеd пернелерін басқаннан кейін; в) ◄пернесімен енгізу сызығын көшіргеннен кейін солға екі позиция; г) а таңбасын Backspace пернесімен алып тастағаннан кейін; д) енгізу сызығын ► пернесіменкөшіргеннен кейін оңға қарай екі позиция өтіп, Del пернесін басқаннан кейін; е) пернесімен енгізу сызығын Е айнымалысына дейін көшіргеннен кейін, тышқанның бағыттауышын енгізудің вертикаль сызығына апарып бағыттауышты формула соңына дейін апару; ж) формуланың белгіленген бөлігін Del пернесімен алып тастағаннан кейін; з) + пернесін басқаннан кейін; и) кнопкаларыменI4 айнымалыны көшіргеннен кейін к) кнопкаларыменкөшірілген R4 айнымалыны енгізген соң, көбейту пернесін басқаннан кейінл) кнопкаларымен көшірілген 15айнымалыны енгізгеннен кейін;м) кнопкаларымен көшірілген R5айнымалысын және көбейту таңбасын енгізгеннен кейін; н) формула сыртында тышқанның курсорын орналастыру жолымен формуланы редакциялауды аяқтау

1.8-сурет. Құралдардың математикалық панелдері. 1.9-сурет. Қою функциясына арналған диалогтық терезе

Қандай да бір панелді көрсету үшін, Mathcad панелінде сәйкес кнопканы басу қажет. Бұдан басқа, Mathcad-қа енгізілген арнайы функциялардың үлкен арсеналын қолдануға болады. Функция формулаға диалогтық терезе командасы арқылы қойылады (1.9-сурет), экранда кнопкасын басу кезінде экранда шығады. Бақылау мысалы үшін жаңа енізу үрдісін қарастырамыз (1.2.1.2 бөлім), мұнда бір тәулік ішінде R3және R4 (1.4-сурет) қабылдағыштары бар тізбекте бөлінетін W3энергияның формулларын анықтау. Джоуль-Ленц заңы негізінде бұл энергия мынаған тең Wэ=I32*R3+I42*R4*t. Берілген формуланы енгізу үрдісі 1.10-сурете берілген. t уақытты енгізу кезінде ол қызыл түске боялады және қате туралы хабарлама беріледі, себебі tайнымалысы ары қарай алгоритм бойынша анықталмаған. Сондықтан формуланы енгізу үрдісін аяқтау алдында және осы бойынша t уақытты есептеу нәтижесі 24 сағатта беріледі.
Жылу мөлшерін анықтау формуласында барлық айнымалылардың өлшемдері бар. Өлшемі бар шамаларымен жұмыс кезінде Mathcad үнемі есептеулердің дұрыстығын бақылап отырады (мысалы, 1.7-суретті қара). tайнымалысына (1.10-сурет) немесе басқа айнымалыға (24) сәйкес өлшем бірлігі бар (hr) қандай да бір мәнді беру үшін t:=24 өрнегін жазғаннан кейін бірден панелдің хкнопкасымен көбейту белгісін енгізу керек. Калькулятор панелінде1? Кнопкасын басып, стандартты панелде және пайда болған диалогтық терезедегі команданы пайдалану қажет.

1.10-сурет. Жаңа формуланы енгізу үрдісі (коллаж)!' а)енгізу орнына курсорды орнату және W, ,., э пернелерін басқаннан кейін; б) Калькулятор панелінде ;=кнопкасын басқаннан кейін; в) осы панелде ()кнопкасын басқаннан кейін; г) , . , 3 пернелерін басқаннан кейін; д) Калькуля - тор панеліндегі x2кнопкасынбасқаннан кейін; е) ►пернесін басқаннан кейін; ж) Калькулятор панелінде хкнопкасын басқаннан кейін;з) R, . , 3 пернелерін басқаннан кейін; и) Калькулятор панелінде +пернесін басқаннан кейін; к)бірінші бөлгішті белгілеп алғаннан кейін; л) Щ^ пернесімен бөлінгін көбейткішті көшіріп, оны ijпернесімен екінші көбейткіштің орнына қойғаннан кейін; м) ► пернесін басқаннан кейін; н) 4жәнеDel пернелерін басқаннан кейін; о) 3 символының алдындағы енгізу сызығын ауыстырып және 3-ті 4-ке ауыстыру операциясын орындаудан кейін; п) ► пернесін басқаннан кейін; р) Калькулятор панеліндегі хкнопкасын және t пернесін басқаннан кейін;с) tайнымалысын бергеннен кейін;= 24 hr (сағат), формула енгізу аяқтағаннан кейін және Калькуляторпанеліндегі =кнопкасынқолдану арқылы нәтижені беру

Mathcad-құжаттың таңдап алынған кез-келген мәтіндік облысында редакциялау үшін оның үстіне тышқанмен шертіп, мәтіндік облыстың ішінде енгізу сызығын қажетті жерге апарып, мәтінді Wordредакторының осындай құралдарымен (1.12-сурет) редакциялау қажет. Құжаттың бір бөлігін (мәтін, формула және график) бөліп алып, тышқанның нұсқағышын апарамыз. Ол үшін шеткі облыстың сыртында тышқанның сол басқышын басып (енгізу курсорының орнын осылайша анықтап) және белгілеп алу керек облыстың барлық бөліктері арқылы жүріп өту керек. Белгіленген облыстар үзік сызықтармен белгіленеді (1.13-сурет). Олар тышқанның көмегімен көшіріле алады, * §а Ш кнопкаларының көмегімен кесіп алыны, құжаттың басқа бөлігіне көшіріле алады. Егер өз нұсқаңның есебін шешу кезінде

1.12-сурет.Редакциялау үрдісі кезіндегі мәтіндік облыс

1. 11-сурет.
Өлшемді таңдау размерности

Сипатамаларды жөндеу қажет болса, ондай жұмысты график өрісінде тышқанды екі рет шерту арқылы шығарылған диалогтық терезе командасының көмегімен(1.14-сурет) орындауға болады.
5. Алынған бағдарлама ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.