Ознакомление с программным пакетом "Multisim" на практических примерах
Интерфейс программного пакета "Multisim", моделирование электрических цепей постоянного тока и измерение их параметров. Закон Ома для участка цепи и его отличие от закона Ома для всей цепи. Общее сопротивление последовательно включенных резисторов.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.12.2014 |
| Размер файла | 828,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа № 1
Тема работы: Ознакомление с программным пакетом “Multisim” на практических примерах
Цель работы: Изучение структуры и интерфейса программного пакета “Multisim”, получение навыков работы по моделированию электрических цепей постоянного тока и измерению их параметров.
Теоретические сведения: электрический программный закон резистор
При подготовке к выполнению данной лабораторной работы необходимо повторить законы Ома и Кирхгофа, а также ознакомиться с интерфейсом программного пакета “ Multisim ” и виртуальными приборами (мультиметр и измеритель мощности), используя литературу [1].
Единицы измерения основных электрических величин:
· Напряжение (U) и электродвижущая сила (э.д.с.) - (Е) - Вольт (В)
Производные единицы:1 кВ (киловольт) = 1000 В ;1В = 1000 мВ (милливольт);
1 мВ = 1000 мкВ (микровольт).
· Ток (I) - Ампер (А)
Производные единицы:1 А = 1000 мА (миллиампер) ;1мА = 1000 мкА(микроампер);
1 мкА = 1000 нА (наноампер).
· Активное сопротивление (R) - Ом.
Производные единицы:1 Мом (мегом) = 1000 кОм (килоом);
1кОм = 1000 Ом;
1 Ом = 1000 мОм (миллиом).
· Активная мощность (P) - Ватт (Вт) .
Производные единицы:1 кВт (киловатт) = 1000 Вт;1Вт = 1000 мВт (милливатт);
1 мВт = 1000 мкВт (микроватт).
· Емкость (С) - Фарада (Ф)
Производные единицы: 1 мкФ (микрофарада) = 10-6 Ф; 1нФ (нанофарада) = 10-3 мкФ =10-9 Ф;
1пФ (пикофарада)= 10-12 Ф = 10-6 мкФ = 10-3 нФ.
· Индуктивность (L) - Генри (Гн)
Производные единицы: 1 мГн (миллигенри) = 10-3 Гн; 1мкГ (микрогенри) = 10-6 Гн =10-3 мГн;
1нГн (наногенри)= 10-9 Гн = 10-6мГн = 10-3мкГн.
При расчете цепей необходимо подставлять значения электрических параметров в вольтах, амперах, омах, ваттах, фарадах, генри (если не указаны другие размерности)
При выполнении данной лабораторной работы используются источник постоянного напряжения, постоянные и переменные резисторы.
Основные схемы и формулы для цепей постоянного тока приведены на рис.1.1...рис.1.5.
Рис.1.1. Закон Ома для участка цепи и формулы расчета мощности.
Рис.1.2. Закон Ома для всей цепи.
Рис.1.3. Последовательное соединение сопротивлений.
Рис.1.4. Параллельное соединение двух сопротивлений.
Рис.1.5. Параллельное соединение нескольких сопротивлений.
Выполнение работы:
1. Собрать при помощи программного пакета “Multisim” схему, приведенную на рис.1.6, выбрав необходимый вариант из табл.1.1
2. Произвести расчет указанных в табл.1.2 необходимых параметров схемы.
3. Включить моделирование схемы и произвести измерения параметров схемы, указанных в табл.1.2.
4. Сравнить расчетные и экспериментальные данные.
5. Выполнить аналогичные действия для схем рис.1.7 (табл.1.3,1.4) и рис.1.8(табл.1.5,1.6).
6. Выбрать стандартный номинал рассеиваемой мощности для каждого сопротивления из ряда 0,0625 Вт; 0,125 Вт; 0,25 Вт; 0,5 Вт; 1 Вт;2Вт.
Выбор стандартного номинала рассеиваемой мощности производить с учетом необходимого коэффициента запаса К ? 2…3.
Рис.1.6. Последовательное соединение сопротивлений.
Табл.1.1
|
№ вар. |
Напряжение питания (U), В |
Сопротивление резистора R1, Ом |
Сопротивление резистора R2, Ом |
Сопротивление резистора R3, Ом |
|
|
1 |
10 |
10 |
20 |
30 |
|
|
2 |
11 |
11 |
22 |
33 |
|
|
3 |
12 |
12 |
24 |
36 |
|
|
4 |
13 |
13 |
27 |
39 |
|
|
5 |
14 |
15 |
30 |
43 |
|
|
6 |
15 |
15 |
33 |
47 |
|
|
7 |
16 |
16 |
36 |
51 |
|
|
8 |
17 |
18 |
39 |
56 |
|
|
9 |
18 |
20 |
43 |
62 |
|
|
10 |
19 |
22 |
47 |
68 |
|
|
11 |
20 |
24 |
30 |
75 |
|
|
12 |
21 |
27 |
33 |
82 |
|
|
13 |
22 |
30 |
36 |
91 |
|
|
14 |
23 |
33 |
39 |
100 |
|
|
15 |
24 |
36 |
43 |
110 |
|
|
16 |
25 |
39 |
47 |
120 |
|
|
17 |
26 |
43 |
51 |
130 |
|
|
18 |
27 |
47 |
56 |
150 |
|
|
19 |
28 |
51 |
62 |
160 |
|
|
20 |
29 |
56 |
68 |
180 |
Табл.1.2
|
Параметр |
Расчетные данные |
Результаты измерений |
|
|
Общее сопротивление цепи Rобщ, Ом |
|||
|
Ток I, А/мА |
|||
|
Напряжение на резисторе R1, В |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Напряжение на резисторе R2, В |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R2, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Напряжение на резисторе R3, В |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R3, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Общая мощность, потребляемая резисторами R1, R2,R3, Вт |
Рис.1.7. Параллельное соединение сопротивлений.
Табл.1.3
|
№ вар. |
Напряжение питания (U), В |
Сопротивление резистора R1, Ом |
Сопротивление резистора R2, Ом |
Сопротивление резистора R3, Ом |
|
|
1 |
10 |
10 |
20 |
30 |
|
|
2 |
11 |
11 |
22 |
33 |
|
|
3 |
12 |
12 |
24 |
36 |
|
|
4 |
13 |
13 |
27 |
39 |
|
|
5 |
14 |
15 |
30 |
43 |
|
|
6 |
15 |
15 |
33 |
47 |
|
|
7 |
16 |
16 |
36 |
51 |
|
|
8 |
17 |
18 |
39 |
56 |
|
|
9 |
18 |
20 |
43 |
62 |
|
|
10 |
19 |
22 |
47 |
68 |
|
|
11 |
20 |
24 |
30 |
75 |
|
|
12 |
21 |
27 |
33 |
82 |
|
|
13 |
22 |
30 |
36 |
91 |
|
|
14 |
23 |
33 |
39 |
100 |
|
|
15 |
24 |
36 |
43 |
110 |
|
|
16 |
25 |
39 |
47 |
120 |
|
|
17 |
26 |
43 |
51 |
130 |
|
|
18 |
27 |
47 |
56 |
150 |
|
|
19 |
28 |
51 |
62 |
160 |
|
|
20 |
29 |
56 |
68 |
180 |
Табл.1.4
|
Параметр |
Расчетные данные |
Результаты измерений |
|
|
Общее сопротивление цепи Rобщ, Ом |
|||
|
Ток I, А/мА |
|||
|
Ток через резистор R1, А |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Ток через резистор R2, А |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R2, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Ток через резистор R3, А В |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R3, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Общая мощность, потребляемая резисторами R1, R2,R3, Вт |
а)
б)
Рис.1.8. Смешанное соединение сопротивлений.
А) расчетная схема для смешанного соединения сопротивлений;
б) схема смешанного соединения сопротивлений для моделирования.
Для расчета схемы смешанного соединения сопротивлений (рис.1.8.) рекомендуется следующая последовательность действий:
1. Определить эквивалентное сопротивление участка АВ (параллельное соединение сопротивлений R1 и R2)
2. Определить эквивалентное сопротивление участка ВС (параллельное соединение сопротивлений R3, R4, R5)
3. Определить эквивалентное сопротивление RAC участка АС (последовательное соединение сопротивлений RАВ и RВС)
4. Определить величину общего тока по закону Ома I = U\RAC
5. Определить величины напряжений UАВ = I RАВ и UВC = IRВC
6. Определить величину тока через каждый резистор, используя формулу закона Ома для участка цепи
7. Определить мощность, рассеиваемую каждым резистором, используя формулу
или P =
Табл.1.5
|
№ вар. |
Напряжение питания (U), В |
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
R5, Ом |
|
|
1 |
10 |
10 |
20 |
30 |
20 |
30 |
|
|
2 |
11 |
11 |
22 |
33 |
22 |
33 |
|
|
3 |
12 |
12 |
24 |
36 |
24 |
36 |
|
|
4 |
13 |
13 |
27 |
39 |
27 |
39 |
|
|
5 |
14 |
15 |
30 |
43 |
30 |
43 |
|
|
6 |
15 |
15 |
33 |
47 |
33 |
47 |
|
|
7 |
16 |
16 |
36 |
51 |
36 |
51 |
|
|
8 |
17 |
18 |
39 |
56 |
39 |
56 |
|
|
9 |
18 |
20 |
43 |
62 |
43 |
62 |
|
|
10 |
19 |
22 |
47 |
68 |
47 |
68 |
|
|
11 |
20 |
24 |
30 |
75 |
51 |
75 |
|
|
12 |
21 |
27 |
33 |
82 |
56 |
82 |
|
|
13 |
22 |
30 |
36 |
91 |
62 |
91 |
|
|
14 |
23 |
33 |
39 |
100 |
68 |
100 |
|
|
15 |
24 |
36 |
43 |
110 |
75 |
110 |
|
|
16 |
25 |
39 |
47 |
120 |
82 |
120 |
|
|
17 |
26 |
43 |
51 |
130 |
91 |
130 |
|
|
18 |
27 |
47 |
56 |
150 |
100 |
150 |
|
|
19 |
28 |
51 |
62 |
160 |
110 |
160 |
|
|
20 |
29 |
56 |
68 |
180 |
120 |
180 |
Табл.1.6
|
Параметр |
Расчетные данные |
Результаты измерений |
|
|
Сопротивление участка АВ, Ом |
|||
|
Сопротивление участка ВС, Ом |
|||
|
Общее сопротивление цепи Rобщ (участок АС), Ом |
|||
|
Ток I, А/мА |
|||
|
Напряжение на участке АВ, В |
|||
|
Напряжение на участке ВС, В |
|||
|
Ток через резистор R1, А |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Ток через резистор R2, А |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R2, Вт |
---- |
||
|
Ток через резистор R3, А |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R3, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Ток через резистор R4, А |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R3, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Ток через резистор R5, А |
|||
|
Мощность, рассеиваемая на резисторе R3, Вт |
Расчет: ………. Выбор станд.номинала мощности: ……… |
---- |
|
|
Общая мощность, потребляемая резисторами R1, R2, R3, R4, R5, Вт |
Контрольные вопросы:
1. В чем разница между файлами программного пакета “Multisim” и скриншотами, приводимыми в отчетах о выполнении лабораторных работ?
2. Какие виртуальные приборы программного пакета “Multisim” необходимы для выполнения лабораторных работ №№1…8?
3. Какие измерения можно производить при помощи виртуального мультиметра из программного пакета “Multisim?
4. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
5. Чем отличается закон Ома для участка цепи от закона Ома для всей цепи?
6. Как определить общее сопротивление последовательно включенных резисторов?
7. Как определить общее сопротивление параллельно включенных резисторов?
8. Как определить мощность, рассеиваемую на резисторе ?
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обоснование выбора программного обеспечения. Интерфейс Multisim, инструментальные вкладки (панели). Выбор компонентов из базы данных. Редактирование транзисторов, конденсаторов, индуктивности. Механизм симуляции схемы. Выбор цифрового преобразователя.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 13.02.2016Законы электрических цепей, порядок и методы их расчета. Разработка программы на языке программирования Borland C++ Builder 5.0 для анализа разветвленных электрических цепей с использованием матричного метода. Алгоритм решения задачи и описание его работы
курсовая работа [211,5 K], добавлен 08.10.2012Аналіз основних параметрів та функцій програми Multisim, особливості конструювання електронних схем. Створення моделі електричних кіл та проведення їх всебічного аналізу, використання програмного продукту для промислового виробництва складних пристроїв.
лабораторная работа [270,2 K], добавлен 22.06.2011Простейшие электрические цепи первого порядка. Характеристика электрических цепей второго порядка, их параметры. Элементы нелинейных цепей. Основные этапы моделирования схем с помощью программы схемотехнического проектирования и моделирования Micro-Cap.
контрольная работа [196,6 K], добавлен 17.03.2011Схема электрической цепи (источник переменного тока, катушка индуктивности, конденсатор, набор резисторов и ключ). Вывод системы дифференциальных уравнений. Численное интегрирование (методы левых и средних прямоугольников). Блок-схемы и программные коды.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.06.2012Осуществление связи между программными средствами NI MultiSim и NI LabVIEW с помощью дополнения Multisim Automation. Правила пользования инструментами добавления. Модель лабораторного виртуального аналога радиоэлектронного устройства и его тестирование.
лабораторная работа [888,7 K], добавлен 09.01.2011Применения моделирования, методов вычислительной математики, теории оптимизации и средств вычислительной техники при анализе и проектировании электрических цепей. Параметрическая оптимизация электрической цепи. Листинг программы и результаты ее работы.
курсовая работа [223,8 K], добавлен 21.02.2012Принципы построения и функционирования дешифратора. Синтезирование схемы дешифратора 3-разрядного числа, ее тестирование с помощью программы Multisim 8. Исследование работы микросхемы К155ИД4 и ее зарубежного аналога SN74155 в различных режимах.
лабораторная работа [302,0 K], добавлен 27.11.2013Понятие матрицы, определение ее составных частей и границ, обосновывающие теории. Арифметические операции над матрицами, способы их представления в Mathcad. Формирование уравнений цепи на основе теории графов. Характеристика топологических матриц графа.
учебное пособие [982,4 K], добавлен 03.05.2010Моделирование схем с резистивным нелинейным элементом. Исследование характеристик транзистора. Графический ввод, редактирование и анализ принципиальных схем в режимах анализа переходных процессов, частотного анализа и анализа в режиме постоянного тока.
контрольная работа [676,7 K], добавлен 12.03.2011Характеристика системы управления двигателем постоянного тока. Моделирование системы управления в среде Matlab 6.1. Подбор параметров регуляторов структурной схемы в соответствии с предъявляемыми требованиями. Исследование электрической схемы системы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.11.2010MicroCAP-8 как универсальный пакет программ схемотехнического анализа. Задание параметров моделирования, характеристика команд. Меню режимов расчета переходных процессов. Расчет частотных характеристик, передаточных функций по постоянному току и режима.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 16.03.2011Защита электрооборудования и сетей от тока короткого замыкания и перегрузок. Разработка программного обеспечения для расчета номинала предохранителя в электрической цепи. Выбор языка программирования. Требования к составу и параметрам технических средств.
курсовая работа [233,2 K], добавлен 31.03.2018Написание программы вычисления сопротивления электрической цепи, состоящей из двух параллельно и двух последовательно соединенных сопротивлений. Схема машинного алгоритма по условию задачи. Применение операций при написании программ на языке C/C++.
контрольная работа [17,3 K], добавлен 09.11.2010Electronics Workbench – электронная лаборатория на ПК, предназначена для моделирования и анализа электрических схем. Исследование элементов электрических цепей. Идеальный источник ЭДС. Исследование последовательного и параллельного соединений резисторов.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 23.07.2012Моделирование объектов САР, объекта управления. Особенности параметрической оптимизации. Описание пакета ИМОДС: назначение и функции, система файлов, структура меню пользователя. Описание программы и моделируемых объектов. Оценка параметров системы.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.02.2013Выбор и обоснование выбора среды разработки. Разработка алгоритма работы программы, проектирование системы меню. Общее описание программы: назначение и область применения, интерфейс, требования к аппаратным и программным ресурсам, тестирование и листинг.
курсовая работа [543,2 K], добавлен 20.05.2013Вывод системы дифференциальных уравнений. Описание методов численного решения задачи Коши. Моделирование переходных процессов в электрической цепи. Решение задачи аппроксимации. Расчет количества теплоты, выделившейся на резисторе, реализация в MathCAD.
курсовая работа [202,5 K], добавлен 11.11.2013Схема простого сетевого источника питания постоянного тока с транзисторным стабилизатором. Измерение относительной нестабильности выходного напряжения блока питания. Влияние значения коэффициента передачи тока базы транзистора на величину напряжения.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 04.02.2013Mathcad как универсальная система компьютерной математики. Знакомство с основными особенностями применения системы Mathcad для исследования линейных электрических цепей синусоидального тока. Общая характеристика видов математического моделирования.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.01.2015
