Файл: Отчет по лабораторной работе 1 курса Анализ, синтез и моделирование электронных узлов.docx

К Г Э У

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВО «КГЭУ»)
Кафедра ПЭ


ОТЧЕТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

КУРСА

«Анализ, синтез и моделирование электронных узлов»

ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ В СРЕДЕ

Multisim

Выполнил студент: Мостяев А.В Группа: ЗПЭ-1-20

Проверил: доц. Семенников А.В.

Казань 2022

2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ НА ОСНОВЕ ВИРТУАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ Multisim.

1. 
   Исследование резистивного делителя напряжения.
   

На рисунке 2.1 (а) представлена простейшая схема делителя напряжения на двух резисторах R1и R2. К цепи приложено постоянное напряжение источника Е. Через резисторы протекает ток I (последовательное включение). На резисторе R1падает напряжение U1, на резисторе R2 – напряжение U2.

I =E/(R1 +R2),

U1=I1R1=E R1/(R1+R2), (1)

U2=I1R2=E R2/(R1+R2).

Задание. По формулам (1) рассчитать ток и падение напряжения на резисторах R1и R2для данных, приведенных в таблице 2.1. Результаты расчетов занести в таблицу 2.1 (столбики "расчет").



Порядоквыполнения. Собрать схему резистивного делителя напряжения, изображенную на рисунке 2.1 (б). Для этого:

1. 
   Из группы компонентов «Источники питания» выбрать «DC POWER» и поместить его на рабочий стол, расположив, как показано на рисунке 2.1 (б). Щелкнуть дважды ЛКМ по элементу и задать в появившемся окне величину напряжения 12 В, как указано на рисунке 2.1 (б).
   
2. 
   Из группы компонентов «Пассивные» выбрать 2 резистора (см. рис.
   

1.8 [3]) и поместить их на рабочий стол. Повернуть командой «Повернуть по часовой стрелке на 90°» (Ctrl + R) и расположить, как показано на рисунке

2.1 (б). С помощью описанной выше процедуры задать величину сопротивлений и их обозначения в соответствии с рисунком 2.1 (б).

3. 
   Из группы компонентов «Измерительные» выбрать амперметр и вольтметр (см. рис. 1.10). Поместить их на рабочий стол и расположить, как показано на рисунке 2.1 (б). Их ориентацию выводов следует выбирать исходя из названия в группе, например, «Амперметр горизонтальный» или
   

«Амперметр вертикальный», чтобы табло измерительного прибора находилось в нужном положении. Щелкнув дважды ЛКМ по прибору, задать величины внутренних сопротивлений приборов (очень большое сопротивление для вольтметра и очень маленькое сопротивление для амперметра), выбрать вид измеряемого тока DC (постоянный). После этого соединить компоненты проводниками.

4. 
   Провести экспериментальную проверку рассчитанных ранее по формулам значений. Для этого запустить моделирование командой Activate меню Analysis или кнопкой «Пуск»
   

Полученные с помощью измерительных приборов результаты занести в таблицу 2.1.

U,B	R1, Om	R2, Om	Ток I, mA			Напряжение U1, B			Напряжение U2, B
			Расчёт	Эсперемент	Расчёт		Эсперемент	Расчёт		Эсперемент
12	100	50	0,08	0,08	8		8	4		4
	100	100	0,06	0,06	6		6	6		6
	100	200	0,04	0,04	4		4	8		8
	100	300	0,03	0,03	3		3	9		9
	50	100	0,08	0,08	4		4	8		8
	200	100	0,04	0,04	8		8	4		4
	300	100	0,03	0,03	9		9	3		3
6	100	50	0,04	0,04	4		4	2		2
	100	100	0,03	0,03	3		3	3		3
	100	200	0,02	0,02	2		2	4		4
	100	300	0,015	0,015	1,5		1,5	4,5		4,5
	50	100	0,04	0,04	2		2	4		4
	200	100	0,02	0,02	4		4	2		2
	300	100	0,015	0,015	4,5		4,5	1,5		1,5

2. И

9. сследование резистивного делителя тока.

На рисунке 2.2 (а) представлена простейшая схема из двух параллельно включенных сопротивлений R1 и R2. К ним приложено напряжение источника постоянного тока. Через резистор R1 протекает ток I1, через резистор R2 - ток I2. Через оба резистора протекает суммарный ток: I = I1+I2.

В свою очередь: I1 = U/R1, I2= U/R2.

I=U/R1+U/R2=U(1/R1+1/R2)=U(R1+R2)/(R1R2)=U/Rэкв(2)

Rэкв=(R1R2)/(R1+R2).

а) б)

Рис. 2.2. Схема резистивного делителя тока

Задание. По формулам (2) рассчитать токи через резисторы R1и R2для данных, приведенных в таблице 2.2. Результаты расчетов занести в таблицу.

Порядоквыполнения. Собрать схему делителя, изображенную на

рисунке 2.2 (б). Для этого:

1. 
   Из группы компонентов «Источникисигналов»выбрать «Источник тока DC» (см. рис. 1.13 [3]) и поместить его на рабочий стол, расположив, как показано на рисунке 2.2 (б). Щелкнуть дважды ЛКМ по элементу и задать в появившемся окне величину тока (1 А), как указано на рисунке 2.2 (б).
   
2. 
   Из группы компонентов «Пассивные»выбрать 2 резистора (см. рис.
   

1. 
   [3]) и поместить их на рабочий стол. Повернуть командой «Повернуть по часовой стрелке на 90°» (Ctrl + R)и расположить, как показано на рисунке 2.2 (б). С помощью описанной выше процедуры задать величину сопротивлений и их обозначения в соответствии с рисунке 2.2 (б).
   

3. 
   Из группы компонентов «Измерительные»выбрать амперметры и вольтметр (см. рис. 1.10). Поместить их на рабочий стол и расположить, как показано на рисунке 2.2 (б). Их ориентацию выводов следует выбирать исходя из названия в группе, например, «Амперметр горизонтальный» или
   

«Амперметр вертикальный», чтобы табло измерительного прибора находилось в нужном положении. Щелкнув дважды ЛКМ по прибору, задать величины внутренних сопротивлений приборов (очень большое сопротивление для вольтметра и очень маленькое сопротивление для амперметра), выбрать вид измеряемого тока DC (постоянный). После этого соединить компоненты проводниками.

4. 
   Провести экспериментальную проверку собранной схемы.
   

Для этого запустить моделирование командой Activate меню Analysis или кнопкой «Пуск»

Полученные с помощью амперметров и вольтметра результаты измерений занести в таблицу. Изменяя в схеме значения сопротивлений и напряжения источника питания, заполнить таблицу 2.2.

U,B	R1, Om	R2, Om	Ток I1 mA		Ток I2, Am		Напряжение эксперимент В	Ток I mA	Rэкв. Ом
10			Расчёт	Эксперемент	Расчёт	Эксперемент	U1
	100	50	0,1	0,1	0,2	0,2	10	0,3	33,3
	100	100	0,1	0,1	0,1	0,1	10	0,2	50
	100	200	0,1	0,1	0,05	0,05	10	0,15	66,6
	100	400	0,1	0,1	0,025	0,025	10	0,125	80
	50	100	0,2	0,2	0,1	0,1	10	0,3	33,3
	200	100	0,05	0,05	0,1	0,1	10	0,15	66,6
	300	100	0,025	0,025	0,1	0,1	10	0,125	80
5	100	50	0,05	0,05	0,1	0,1	5	0,15	33,3
	100	100	0,05	0,05	0,05	0,05	5	0,1	50
	100	200	0,05	0,05	0,025	0,025	5	0,075	66,6
	100	400	0,05	0,05	0,013	0,013	5	0,063	80
	50	100	0,1	0,1	0,05	0,05	5	0,15	33,3
	200	100	0,025	0,025	0,05	0,05	5	0,75	66,6
	300	100	0,013	0,013	0,05	0,05	5	0,063	80

10. Измерение активной мощности цепи.

Самый простой способ измерения активной мощности – это включение в цепь специального прибора – ваттметра.

Ваттметр измеряет активную мощность. Результат отображается в ваттах. Ваттметр также показывает коэффициент мощности, вычисляемый по сдвигу между напряжением и током и их произведению. Коэффициент мощности равен косинусу фазового угла между напряжением и током.

Чтобы поместить ваттметр на рабочее поле, его нужно найти в панели

«Приборы» => Ваттметр. Соответствующее ему изображение (рис. 2.3.1 а) появится по размещению его на рабочем поле.



а) б)

Рис. 2.3.1. Изображение ваттметра