МАЙ
K I T
Min
и обратно пропорциональна сумме всех
приведенных длин”. Под “приведенными
длинами” и скрывалось сопротивление.
Теперь же, в простейшем случае, не муд-
рствуя лукаво, делят “Вольты” на “Ампе-
ры” и получают “Омы”, или составляют
другие тождественные комбинации из на-
званных господ. Конечно, у Ома были не-
посредственные предшественники, о ра-
ботах которых тоже надо упомянуть. Сре-
ди них в первую очередь надо отметить
первого русского электротехника, профес-
сора Петербургской Медико-хирургичес-
кой академии, академика В. В. Петрова,
но для этого одного заседания не хватит.
Составим простейшую цепь из источ-
ника и лампочки, воспользовавшись на-
бором элементов компьютерной програм-
мы Е\Л/В. Этот эксперимент, проводимый
на компьютере, назовем виртуальным
(воображаемым), он будет моделировать
поведение реальной цепи. Сам экспери-
мент напоминает компьютерные игры, с
тем отличием, что правилами в них явля-
ются законы электрических цепей. Более
подробно об этом можно прочитать в кни-
ге. Здесь же опишем кратко последова-
тельность виртуального эксперимента. В
данной программе реализован стандарт-
ный многооконный интерфейс с ниспада-
ющими и разворачивающимися меню.
После установки программы возникает
рабочее поле для сборки схем и пиктог-
раммы с рабочими инструментами и ком-
понентами схем (рис. 2). Нажатием ле-
вой кнопки мыши (ЛКМ) здесь уже откры-
ты некоторые схемные наборы (как бы
ящики конструктора), из которых на ра-
бочее поле помещены некоторые компо-
ненты (батарея, лампа и мультиметр).
Составим принципиальную схему-мо-
дель эксперимента (рис. 3).
Для этого откроем на панели компо-
нентов пиктограмму группы Source (источ-
ники) кн. 1 и выберем в нем Battery (бата-
рея). Удерживая ЛКМ в нажатом состоя-
нии, перетаскиваем изображение батареи
в левую часть рабочей области экрана и
отпускаем ЛКМ (эта процедура обычно на-
зывается буксировкой).
Затем, аналогично, переносим в
центр экрана из раздела кн. 2 Basic (ос-
новные компоненты) Switch (переключа-
тель) кн. 3 и из раздела кн. 4 Indicators
Рис. 4
Label
Value | Faut | Dispel Analysis Setup |
|з--------- F —
g
Voltage (Vj:
Voltage tolerance:
jsiobal
K? Use global (oteianœ
(индикаторы) компонент Bulb кн. 5 (лам-
па накаливания), который помещаем в
правую часть экрана. На этом первая
часть “строительства” схемы закончена:
“рабочие материалы доставлены на
стройплощадку".
Упорядочим расположение выбран-
ных компонентов на экране, если оно не
соответствует воображаемой схеме. Для
этого ЛКМ выделяем необходимый ком-
понент и буксируем его в нужное положе-
ние. Возможно, на этом этапе, потребу-
ется изменить пространственную ориен-
тацию компонентов. В данном конкретном
случае удобнее повернуть лампу на 90s
против часовой стрелки: выделим лампу
(однократным нажатием ЛКМ) , при этом
она примет активный (красный по цвету)
вид и нажмем на кнопку (пиктограмму)
Rotate (вращение) кн. 6 горизонтального
ряда инструментов. Эту же операцию
можно провести с клавиатуры, выделив
лампу и нажав Control+R (разумеется, на-
ходясь при английской раскладке клави-
атуры - АРК) или, после выделения ком-
понента, войдя в меню Circuit (схема) и
воспользовавшись командой Rotate.
Далее выполняем соединения компо-
нентов. Лучше всего, как и при сборке ре-
альных цепей, начать с положительного
полюса “+” батареи. Устанавливаем
стрелку курсора в верхнюю часть выво-
да: там появляется жирная черная точка
- символ неразъемного соединения. На-
жимаем ЛКМ и кратчайшим путем ведем
линию-резинку к крайнему левому выво-
ду переключателя. После того как там
возникнет символ соединения, отпускаем
ЛКМ. На экране возникает изображение
соединительного проводника в виде двух
ортогональных отрезков. Аналогично со-
единяем любой правый вывод переклю-
чателя с верхним выводом лампы и ее
нижний вывод с отрицательным полюсом
батареи.
Общий чертеж принципиальной схе-
мы выполнен (рис. 2), и теперь надо от-
редактировать параметры (свойства) ком-
понентов.
Начинаем с батареи. Дважды щелка-
ем на ней ЛКМ. На экране появляется под-
меню (рис. 4) Battery Properties (свойства
батареи).
Выбираем в этом подменю Value (зна-
чение) и набираем в соответствующем
окошке цифру 3, оставляя единицу изме-
рения V, т.е. Вольт. Затем выделяем Label
(обозначения) и печатаем буквенный сим-
вол ЭДС - Е й подтверждаем сделанный
выбор свойств нажатием на кнопку “ОК".
Переходим к лампе. Действуя анало-
гично предыдущему, выделяем лампу, вы-
зывая диалоговое окно для редактирова-
ния ее параметров. Набираем в окошке
Label “Lamp”. Устанавливаем в
позиции Value РМАХ (макси-
мальная мощность) 0,91 W
(Ватт), что соответствует произ-
ведению номинального напря-
жения конкретной реальной лам-
почки 3,5 В на ее номинальный
ток 0,26 А (эти параметры ука-
заны на ее цоколе). Здесь же на-
бираем в окошке VMAX (максимальное на-
пряжение) 3,5. Обратите внимание на раз-
делители целой и дробной части: в тексте
программы это не запятая, а точка.
Выбор численного значения парамет-
ров читатель может сделать самостоя-
тельно для другой конкретной или вооб-
ражаемой батареи и лампочки. При не-
обходимости можно, действуя аналогич-
но, переименовать позиционное обозна-
чение переключателя, перейдя соответ-
ственно к другой клавише, которая им уп-
равляет, например [X] вместо [Space],
принимаемой по умолчанию.
Теперь проведем собственно экспери-
мент на собранной схеме. Устанавлива-
ем в виртуальном выключателе Activate
simulation (включение моделирования)!!!,
размещенном в верхней правом части па-
нели инструментов указатель на I (In -
включено), и делаем щелчок ЛКМ. Кла-
виша этого выключателя переходит в по-
ложение “включено”. Прерывание моде-
лирования производится нажатием на
расположенную ниже кнопку III “Pause"
(пауза), повторное нажатие отменяет эту
команду. Выключение моделирования
производится нажатием на О (Out - вык-
лючено). Эти же процедуры можно осу-
ществить и из меню Analysis: Activate,
Pause,
Stop
или
с
клавиатуры:
“Control+G”, “F9”, “Control+T”.
После запуска моделирования пере-
водим выключатель [X] на схеме (рис. 2)
в положение “включено" (нажав на кла-
вишу буквы X при АРК) и наблюдаем, как
лампочка окрашивается в черный цвет
(имитация ее горения). Нажимая несколь-
ко раз на [X], как бы включаем и выклю-
чаем цепь. Этот файл можно сохранить
для дальнейшей работы.
Возвратимся к реальной цепи. Изме-
рим омметром сопротивление реальной
лампы, а правильнее (т.к. сопротивление
зависит от температуры) напряжение на
ней и протекающий ток и, воспользовав-
шись законом Ома, найдем ее сопротив-
ление. Эти данные положим в основу мо-
делирования цепи. В программе EWB
есть для этого виртуальные приборы: ам-
перметр, вольтметр и даже мультиметр.
Читателям-членам клуба ПК предостав-
ляется время для самостоятельного твор-
чества в этом направлении.
Обсуждение экспериментов будет
проводиться в последующих номерах
журнала и на сайте “МАСТЕР КИТ” по
адресу: www.masterkit.ru
Наиболее активные члены клуба, со-
бравшие реальные устройства из ассор-
тимента “МАСТЕР КИТ”, описавшие их
виртуальные модели и принимающие уча-
стие в обсуждении тем заседаний будут
премированы в конце года специальны-
ми призами, а лучшие эксперименты бу-
дут опубликованы.
Литература
1. Кардашев Г.А. Виртуальная элект-
роника. Компьютерное моделирование
аналоговых устройств. - М.: Горячая ли-
ния - Телеком, 2002. - 260 с.: ил. - (Мас-
совая радиобиблиотека; 1251).
5/2002
предыдущая страница 23 Радиолюбитель 2002-05 читать онлайн следующая страница 25 Радиолюбитель 2002-05 читать онлайн Домой Выключить/включить текст