Практическая работа №1. Основы моделирования электрических схем в программе Qucs


Чтобы посмотреть презентацию с оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов:

Федеральное агентство железнодорожного транспортаФилиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования«Сибирский государственный университет путей сообщения» в г.Новоалтайске Практическая работа №1. Основы моделирования электрических схем в программе Qucs. Автор: преподаватель информатики и схемотехники Чебан Олег ОлеговичДата создания: 2014Цель работы:Ознакомление с назначением, функциональными возможностямии особенностями программы Qucs.Получение практических навыков работы с данной программой.Экспериментальная проверка закона Ома для участка цепи постоянного тока.Оборудование: Программа моделирования и исследования различных электрических схем. Официальный сайт программы Qucs http://qucs.sourceforge.net/ Программа Qucs (Quite Universal Circuit Simulator – Полностью Универсальный Симулятор Цепей) предназначена для моделирования и исследования различных электрических схем. Qucs принадлежит классу EDA (Electronic Design Automation – автоматизация проектирования электронных приборов). Официальном сайт http://qucs.sourceforge.net/.Теоретическое обоснованиеРасчет и анализ электрических цепей может быть произведен с помощью основных законов электрических цепей (закон Ома). Как показывают опыты, ток на участке цепи прямо пропорционально напряжении на этом участке цепи и обратно пропорционально сопротивлении того же участка - это закон Ома Ход работы:1. Запускаем программу Qucs.2. В окне просмотра выбираем раздел «Проекты», нажимаем кнопку «Создать», указываем название «Закон Ома».3. Теперь необходимо сохранить файл, в котором будем собирать модель электрической схемы. Для этого выбираем «Файл/Сохранить как», вводим имя «Схема1», и подтверждаем действие. 4. В окне просмотра выбираем раздел «Компоненты», в котором представлены модели электрических и электронных компонентов и измерительных устройств (см. Рис. 1). Рис. 1. Закон Ома для участка цепи 5. Подключаем амперметры и вольтметры для измерения тех величин, которые требуется определить по условиям задачи. Не забываем о том, что амперметр включается в цепь последовательно, а вольтметр – параллельно.6. Вид моделирования: DC – моделирование на постоянном токе.7. Дискретные компоненты – Резистор – по правой кнопке мыши сопротивление 12 Ом. 8. Выполните: Моделирование – Моделировать, и Моделирование – Расчет рабочей точки по постоянному току. Результат сверить с таблицей 1.Таблица 1. Результаты вычислений 1 12 12 4 2 6 12 3 6 2 12 2 12 1 12 1 I, А I, А R, Ом U, В Результат моделирования ЗаконОма Данные измерений № Самостоятельно. 1. Исследуйте схему делителя напряжения (см. Рис. 2)Условные обозначения: Ohm – сопротивление в омах; V – напряжение в вольтах; A – ток в амперах. Рис. 2. Делитель напряжения. Ход работы:1. Перенесите в рабочую область два резистора из раздела «Дискретные компоненты».2. Раскройте меню в верхней части левого фрейма и, выбрав пункт «Источники», добавьте источник постоянного напряжения.3. Все виды аналогового моделирования, требуют наличия в схеме точки для отсчета потенциала – точки заземления или просто «Земли». Элемент «Земля» присутствует среди дискретных компонентов.4. Задача моделирования на постоянном токе сводится к тому, что мы хотим определитьпотенциалы в определенных точках схемы и токи в ее ветвях. Для указания программеточек, для которых выполняется расчет потенциала, используется элемент «Метка».Имя метки – латинская буква А.5. Таблицу добавьте из вкладки Диаграммы.6. Выполните: Моделирование – Моделировать, и Моделирование – Расчет рабочей точки по постоянному току.7. Результаты вычислений занесите в таблицу (аналогично Табл.1). 8. Краткий вывод.

Лабораторная работа №1: Основы моделирования электрических схем в программе Qucs.
Цель работы:
Ознакомление с назначением, функциональными возможностями и особенностями программы Qucs.
Получение практических навыков работы с данной программой.
Экспериментальная проверка закона Ома для участка цепи постоянного тока.
Оборудование: Программа Qucs.
Программа Qucs (Quite Universal Circuit Simulator – Полностью Универсальный Симулятор Цепей) предназначена для моделирования и исследования различных электрических схем. Qucs принадлежит классу EDA (Electronic Design Automation – автоматизация проектирования электронных приборов). Официальном сайт http://qucs.sourceforge.net/.
Теоретическое обоснование
Расчет и анализ электрических цепей может быть произведен с помощью основных законов электрических цепей (закон Ома). Как показывают опыты, ток на участке цепи прямо пропорционально напряжении на этом участке цепи и обратно пропорционально сопротивлении того же участка - это закон Ома [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Ход работы:
Запускаем программу Qucs.
В окне просмотра выбираем раздел «Проекты», нажимаем кнопку «Создать», указываем название «Закон Ома».
Теперь необходимо сохранить файл, в котором будем собирать модель электрической схемы. Для этого выбираем «Файл/Сохранить как», вводим имя «Схема1», и подтверждаем действие.
В окне просмотра выбираем раздел «Компоненты», в котором представлены модели электрических и электронных компонентов и измерительных устройств (см. Рис. 1).
Рис. 1. Закон Ома для участка цепи

Подключаем амперметры и вольтметры для измерения тех величин, которые требуется определить по условиям задачи. Не забываем о том, что амперметр включается в цепь последовательно, а вольтметр – параллельно.
Вид моделирования: DC – моделирование на постоянном токе.
Дискретные компоненты – Резистор – по правой кнопке мыши сопротивление 12 Ом.
Выполните: Моделирование – Моделировать, и Моделирование – Расчет рабочей точки по постоянному току. Результат сверить с таблицей 1.
Таблица 1. Результаты вычислений

Данные измерений
Закон Ома
Результат моделирования


U, В
R, Ом
I, А
I, А

1
12
1
12


2
12
2
6


3
12
6
2


4
12
12
1


Самостоятельно.
Исследуйте схему делителя напряжения (см. Рис. 2)
Условные обозначения: Ohm – сопротивление в омах; V – напряжение в вольтах; A – ток в амперах.
Рис. 2. Делитель напряжения.
Ход работы:
Перенесите в рабочую область два резистора из раздела «Дискретные компоненты».
Раскройте меню в верхней части левого фрейма и, выбрав пункт «Источники», добавьте источник постоянного напряжения.
Все виды аналогового моделирования, требуют наличия в схеме точки для отсчета потенциала – точки заземления или просто «Земли». Элемент «Земля» присутствует среди дискретных компонентов.
Задача моделирования на постоянном токе сводится к тому, что мы хотим определить
потенциалы в определенных точках схемы и токи в ее ветвях. Для указания программе
точек, для которых выполняется расчет потенциала, используется элемент «Метка».
Имя метки – латинская буква А.
Таблицу добавьте из вкладки Диаграммы.
Выполните: Моделирование – Моделировать, и Моделирование – Расчет рабочей точки по постоянному току.
15

Приложенные файлы

  • ppt Qucs01
    Чебан О. О.
    Размер файла: 113 kB Загрузок: 18
  • doc Qucs01
    Размер файла: 65 kB Загрузок: 14