Цель работы.
Цель работы – расчёт токов ветвей методом контурных токов с последующей проверкой решения с помощью ППП для моделирования аналоговых схем (Micro-CAP 9.0).
Порядок выполнения работы.
1) Запустить программный комплекс MicroCap 9.0.
2) Собрать схему, представленную на рисунке 2.1. (Настройте цвета проводников и компонентов схемы согласно рисунку 2.1. Для этого вызовите меню Properties (Свойства) клавиша F10. Во вкладке Color/Font для полей Component и Wire установить цвет – чёрный)
|
| Рисунок 2.1 Схема |
Схема содержит шесть резисторов R1, R2, R3, R4, R5, R6. И два идеальных источника напряжения E1 и E2 (компонент – Voltage Source, заменить на схеме исходные имена V1 и V2 на E1 и E2 соответственно).
3) Задайте величины сопротивления резисторов согласно вашему варианту:
| Последняя цифра номера студенческого удостоверения | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 |
| 100 Ом | 250 Ом | 300 Ом | 450 Ом | 600 Ом | 1000 Ом | |
| 1000 Ом | 100 Ом | 250 Ом | 300 Ом | 450 Ом | 600 Ом | |
| 600 Ом | 1000 Ом | 100 Ом | 250 Ом | 300 Ом | 450 Ом | |
| 450 Ом | 600 Ом | 1000 Ом | 100 Ом | 250 Ом | 300 Ом | |
| 300 Ом | 450 Ом | 600 Ом | 1000 Ом | 100 Ом | 250 Ом | |
| 250 Ом | 300 Ом | 450 Ом | 600 Ом | 1000 Ом | 100 Ом | |
| 1000 Ом | 600 Ом | 450 Ом | 300 Ом | 250 Ом | 100 Ом | |
| 100 Ом | 1000 Ом | 600 Ом | 450 Ом | 300 Ом | 250 Ом | |
| 250 Ом | 100 Ом | 1000 Ом | 600 Ом | 450 Ом | 300 Ом | |
| 300 Ом | 250 Ом | 100 Ом | 1000 Ом | 600 Ом | 450 Ом |
Настройте источники напряжения E1 и E2 следующим способом (рисунок 2.2):
|
| Рисунок 2.2 Настройка источников напряжения |
В нижней части панели настройки параметров компонента выбрать вкладку None. Задать значение амплитуды переменного напряжения AC magnitude равной 0. Задать значение постоянного напряжения DC согласно вашему варианту:
| Последняя цифра номера студенческого удостоверения | E1 | E2 |
| 24 В | 12 В | |
4) Выполните анализ цепи по постоянному току используя инструмент Analysis-Transient или Alt+1 (рис. 2.3).
|
| Рисунок 2.3 Настройка параметров анализа цепи по постоянному току |
Значение количества исследуемых точек (Number of Points) устанавливаем равное 1. В качестве исследуемых параметров цепи задаем: токи, текущие через каждый из резисторов.
Обеспечиваем вывод указанных параметров цепи в текстовый файл. По результату анализа заполняем следующую таблицу:
«Правильно определить размерность и порядок величин. Данные в таблице представить по модулю!»
| I(R1) | I(R2) | I(R3) | I(R4) | I(R5) | I(R6) |
5) Отобразить направление действительных токов в ветвях схемы:
«Для вывода направлений токов в ветвях схемы после проведенного анализа Transient нажать на кнопку – находящуюся на панели инструментов»
|
| Рисунок 2.4 Схема с направлениями токов ветвей |
6) В зависимости от вашего варианта выберите один из предложенных в таблице ниже способов выбора независимых контуров и направлений соответствующих контурных токов для дальнейшего аналитического расчета схемы методом МКТ:
| Последняя цифра номера студенческого удостоверения | Расположение независимых контуров |
| |
| |
| |
7) Заполните таблицу и посчитайте собственные и взаимные сопротивлений контуров и контурные ЭДС:
| Собственные сопротивления контуров: | ||
|  ПРИМЕР!
| 1000 Ом ПРИМЕР! |
| ||
| ||
| Взаимные сопротивления контуров | ||
| ||
| ||
| ||
| Контурные ЭДС | ||
| ||
| ||
|
8) Заполните систему контурных уравнений и представьте ее в матричном виде:
9) Решите систему матричных уравнений и заполните таблицу получившихся значений контурных токов (можно использовать онлайн калькулятор):
| Контурные токи | |
| |
| |
|
10) Рассчитайте значение действительных токов для каждой цепи и заполните таблицу:
| Значение действительных токов | ||
|  ПРИМЕР!
| 36,943 мА |
| ||
| ||
| ||
| ||
|
11) Сравните значения токов ветвей, рассчитанных аналитически, со значениями, полученными при моделировании схемы в MicroCap.