Электротехника в облачном приложении Multisim Live (лабораторный практикум)
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Оренбургский государственный университет»
Н.Ю. Ушакова, Л.В. Быковская
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА В ОБЛАЧНОМ ПРИЛОЖЕНИИ
MULTISIM LIVE
Практикум
Рекомендовано ученым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет» для обучающихся по образовательным программам высшего образования по направлениям подготовки и специальностям, входящим в образовательную область «Инженерное дело, технологии и технические науки»
Оренбург
2022
УДК 621.3.01(07) ББК 31.21я7
У 93
Рецензент – кандидат технических наук, доцент Безгин А.С.
Ушакова, Н.Ю.
У 93 Электротехника в облачном приложении Multisim Live [Электронный ресурс] : практикум / Н. Ю. Ушакова, Л. В. Быковская. - Оренбург : ОГУ. - 2022. - 106 с.
ISBN 978-5-7410-2718-9
Практикум предназначен для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Электротехника» в онлайн-программе схемотехнического моделирования Multisim Live (https://www.multisim.com). Содержит краткое руководство по работе в программе, задания к лабораторным работам, контрольные вопросы. Может быть использовано в других дисциплинах, предполагающих изучение раздела «Электротехника».
Практикум является дополнением к учебному пособию: Быковский, В. В. Электрические цепи / В. В. Быковский, Л. В. Быковская, Н. Ю. Ушакова. – Оренбург: ОГУ. – 2019.
Предназначен для организации занятий в дистанционном формате для студентов всех форм обучения, обучающихся по образовательным программам высшего образования по направлениям бакалавриата и специальностям подготовки неэлектротехнического профиля, входящим в образовательную область «Инженерное дело, технологии и технические науки».
|
УДК 621.3.01(07) |
|
ББК 31.21я7 |
|
© Ушакова Н.Ю., |
ISBN 978-5-7410-2718-9 |
Быковская Л.В., 2022 |
© ОГУ, 2022 |
|
Содержание |
|
Введение ....................................................................................................................... |
7 |
|
1 Краткое руководство по работе в программе Multisim Live................................ |
8 |
|
1.1 |
Начало работы и интерфейс Multisim Live......................................................... |
8 |
1.2 |
Сборка схемы......................................................................................................... |
9 |
1.3 |
Горячие клавиши Multisim Live......................................................................... |
11 |
1.4 |
Особенности настройки и использования отдельных элементов .................. |
13 |
1.4.1 Источник синусоидального напряжения ....................................................... |
13 |
|
1.4.2 Измерительные приборы (зонды)................................................................... |
14 |
|
1.5 |
Сохранение схемы............................................................................................... |
19 |
1.6 |
Запуск симуляции работы схемы....................................................................... |
19 |
1.7 |
Работа со своими схемами.................................................................................. |
21 |
1.8 |
Работа в Multisim Live с мобильных устройств .............................................. |
21 |
2 Лабораторная работа № 1. Экспериментальное определение основных |
|
|
параметров и характеристик активных и пассивных элементов электрической |
|
|
цепи постоянного тока .............................................................................................. |
22 |
|
2.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опытов.............................. |
22 |
2.2 |
Параметры элементов схемы ............................................................................. |
23 |
2.3 |
Рабочее задание ................................................................................................... |
23 |
2.3.1 Опыт 1................................................................................................................ |
23 |
|
2.3.2 Опыт 2................................................................................................................ |
25 |
|
2.3.1 Опыт 3................................................................................................................ |
25 |
|
2.4 |
Содержание отчета .............................................................................................. |
26 |
2.5 |
Контрольные вопросы......................................................................................... |
27 |
3 Лабораторная работа № 2. Опытная проверка законов Ома и Кирхгофа ........ |
29 |
|
3.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опытов.............................. |
29 |
|
|
3 |
3.2 |
Параметры элементов схемы ............................................................................. |
31 |
3.3 |
Рабочее задание ................................................................................................... |
31 |
3.3.1 Опыт 1................................................................................................................ |
31 |
|
3.3.2 Опыт 2................................................................................................................ |
33 |
|
3.3.3 Опыт 3................................................................................................................ |
34 |
|
3.4 |
Содержание отчета .............................................................................................. |
36 |
3.5 |
Контрольные вопросы......................................................................................... |
36 |
4 Лабораторная работа № 3. Неразветвленная электрическая цепь |
|
|
синусоидального тока с активно-реактивными сопротивлениями ...................... |
39 |
|
4.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опытов.............................. |
39 |
4.2 |
Параметры элементов схемы ............................................................................. |
40 |
4.3 |
Рабочее задание ................................................................................................... |
41 |
4.3.1 Опыт 1................................................................................................................ |
41 |
|
4.3.2 Опыт 2................................................................................................................ |
43 |
|
4.3.3 Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
44 |
|
4.4 |
Рекомендации к обработке результатов опытов ............................................. |
44 |
4.5 |
Содержание отчета .............................................................................................. |
45 |
4.6 |
Контрольные вопросы......................................................................................... |
46 |
5 Лабораторная работа № 4. Разветвленная электрическая цепь |
|
|
синусоидального тока с активно-реактивными сопротивлениями ...................... |
48 |
|
5.1 |
Краткое описание работы. Электрические схемы опытов.............................. |
48 |
5.2 |
Параметры элементов схемы ............................................................................. |
49 |
5.3 |
Рабочее задание ................................................................................................... |
50 |
5.3.1 Опыт 1................................................................................................................ |
50 |
|
5.3.2 Опыт 2................................................................................................................ |
51 |
|
5.3.3 Обработка результатов экспериментов.......................................................... |
52 |
|
|
|
4 |
5.4 |
Рекомендации к обработке результатов опытов ............................................. |
52 |
5.5 |
Содержание отчета .............................................................................................. |
53 |
5.6 |
Контрольные вопросы......................................................................................... |
54 |
6 Лабораторная работа №5. Исследование резонанса токов ................................ |
58 |
|
6.1 |
Краткое описание работы. Электрическая схема опытов ............................... |
58 |
6.2 |
Параметры элементов схемы ............................................................................. |
59 |
6.3 |
Рабочее задание ................................................................................................... |
60 |
6.4 |
Рекомендации по обработке результатов опытов............................................ |
63 |
6.5 |
Содержание отчета .............................................................................................. |
63 |
6.6 |
Контрольные вопросы......................................................................................... |
64 |
7 Лабораторная работа №6. Исследование резонанса напряжений ..................... |
67 |
|
7.1 |
Краткое описание работы. Электрическая схема опытов ............................... |
67 |
7.2 |
Параметры элементов схемы ............................................................................. |
68 |
7.3 |
Рабочее задание ................................................................................................... |
69 |
7.4 |
Рекомендации по обработке результатов опытов............................................ |
72 |
7.5 |
Содержание отчета .............................................................................................. |
72 |
7.6 |
Контрольные вопросы......................................................................................... |
72 |
8 Лабораторная работа №7. Исследование трехфазной цепи при соединении |
|
|
приемников звездой .................................................................................................. |
76 |
|
8.2 |
Параметры элементов схемы ............................................................................. |
77 |
8.3 |
Рабочее задание ................................................................................................... |
78 |
8.4 |
Рекомендации по обработке результатов опытов............................................ |
83 |
8.5 |
Содержание отчета .............................................................................................. |
84 |
8.6 |
Контрольные вопросы......................................................................................... |
85 |
9 Лабораторная работа№8. Исследование трехфазной цепи при соединении |
|
|
нагрузки треугольником ........................................................................................... |
88 |
|
|
|
5 |
9.2 |
Параметры элементов схемы ............................................................................. |
89 |
|
9.3 |
Рабочее задание ................................................................................................... |
90 |
|
9.4 |
Рекомендации по обработке результатов опытов............................................ |
94 |
|
9.5 |
Содержание отчета .............................................................................................. |
94 |
|
9.6 |
Контрольные вопросы......................................................................................... |
94 |
|
10 Лабораторная работа №9. Нелинейные электрические цепи постоянного |
|
||
тока |
.............................................................................................................................. |
98 |
|
10.1 ............................. |
Краткое описание работы . Электрическая схема опытов |
98 |
|
10.2 ........................................................................... |
Параметры элементов схемы |
99 |
|
10.3 ................................................................................................. |
Рабочее задание |
99 |
|
10.4 .......................................................................................... |
Содержание отчета |
102 |
|
10.5 .................................................................................... |
Контрольные вопросы |
102 |
|
Список ....................................................................использованных источников |
106 |
||
6
Введение
Изучение электротехники дает возможность сформировать у обучающихся профессиональные компетенции в образовательной области
«Инженерное дело, технологии и технические науки».
Знание основных положения электротехники, методов теоретического и экспериментального исследования электрических цепей, умение применять их на практике и использовать для выбора, эксплуатации, ремонта электротехнического оборудования необходимы студентам для работы в своей профессиональной области. Поэтому выполнение лабораторных работ по электротехнике является важнейшим элементом в обучении студента.
В лабораторный практикум включены девять лабораторных работ,
охватывающих наиболее важные разделы электротехники: линейные электрические цепи постоянного тока, линейные электрические цепи синусоидального тока, трехфазные электрические цепи.
Описание каждой лабораторной работы включает в себя: цель работы,
порядок ее выполнения и оформления, контрольные вопросы. Лабораторные работы рассчитаны на выполнение экспериментальных исследований с помощью онлайн-программы схемотехнического моделирования Multisim Live.
Практикум может использоваться как для очной формы обучения, так и для дистанционной или заочной формы.
7
1 Краткое руководство по работе в программе Multisim Live
Онлайн-программа схемотехнического моделирования Multisim Live
разработана американской компанией National Instruments. Работа в программе возможна с любого компьютера или мобильного устройства, имеющего выход в Интернет. Перед началом работы необходимо зарегистрироваться на официальном сайте программы https://www.multisim.com. Так как программа не русифицирована, работать рекомендуется в браузере, обеспечивающем автоматический перевод страниц на русский язык (например, Google Chrome, Yandex и т.п.). Для работы используйте бесплатную версию программы.
1.1 Начало работы и интерфейс Multisim Live
Для входа на свою личную страницу в программе необходимо авторизоваться (ввести логин и пароль, заданные при регистрации). Для начала работы и сборки новой схемы нужно нажать на кнопку «Создать схему» в
правом верхнем углу личной страницы. Откроется рабочее поле. Обозначения основных элементов рабочего поля показаны на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Рабочее поле
8
Масштаб рабочего поля можно увеличивать или уменьшать с помощью колесика мыши. Рабочее поле можно развернуть на весь экран, это можно сделать, либо нажав на соответствующий значок, либо клавишей F11.
Панели элементов содержат элементы и измерительные приборы (зонды),
используемые для сборки заданной электрической схемы на рабочем поле
(рисунок 1.2). При нажатии на значок панели в списке раскрывается группа элементов, доступных на этой панели.
Рисунок 1.2 – Панели элементов
1.2 Сборка схемы
При сборке электрической схемы нужно выбрать требуемые элементы на соответствующих панелях и перенести их на рабочее поле. Переносить элементы можно двумя способами:
–щелкнув левой кнопкой мыши сначала на выбранный элемент, а затем на любое место рабочего поля;
–с помощью левой кнопки мыши перетащить выбранный элемент на
рабочее поле.
9
Вставленные на рабочее поле элементы |
|
можно поворачивать, удалять, копировать, |
|
зеркально отображать. Меню с данными |
|
операциями появится, если щелкнуть по |
|
элементу левой кнопкой мыши (рисунок 1.3). |
|
Вставленные элементы мышкой легко |
|
можно переместить на любое место поля. |
|
Копировать элементы на поле можно также |
Рисунок 1.3 |
одновременным нажатием клавиш Ctrl и мыши. |
|
У вставленных элементов можно изменять любые параметры. Это можно делать двумя способами:
–щелкнув левой кнопкой мышки на параметре около элемента, который вы хотите изменить;
–изменив нужный параметр во вкладке «Item», она открывается справа от рабочего поля при нажатии на сам элемент.
На рисунке 1.4 показаны фрагменты изменения названия и величины сопротивления резистора первым способом.
Рисунок 1.4
Обратите внимание, что значение сопротивления в этом способе можно изменять, как с помощью движка (что не совсем удобно), так и вставив в соответствующее поле новое значение сопротивления.
10