Методические указания для выполнения самостоятельных работ с использованием программного комплекса «Начала электроники» по темам «Электрические цепи постоянного тока», «Электрические цепи переменного тока» дисциплины Основы электротехники для специальности (группы специальностей): 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)

Программный комплекс «Начала электроники» предназначен в помощь учащимся (и преподавателям) средних, а также средних специальных учебных заведений для изучения разделов курса физики "Электричество". Он естественным образом дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории.

Программа представляет собой электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальном физическом эксперименте.

С помощью конструктора можно:

изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления его материала, длины и поперечного сечения;

изучать законы постоянного тока - закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи;

изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек;

изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах;

изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой;

ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;

изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений в цепях переменного тока, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей;

изучать выделение мощности в цепях переменного тока;

исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром;

определять параметры неизвестной детали;

исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока.

Конструктор можно также использовать в рамках его возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся.

Одной из главных особенностей комплекса является максимально возможная имитация реального физического процесса. Для этой цели предусмотрено, например, следующее:

изображения деталей конструктора и измерительных приборов приводятся не схематически, а в таком виде, как "на самом деле";

при превышении номинальной мощности электрического тока, протекающего через сопротивление, последнее "сгорает" и приобретает вид почерневшей детали;

лампочка и электронагревательный прибор при номинальной мощности начинают светиться и "перегорают", если мощность, рассеиваемая на них, превышает рабочее значение;

при превышении рабочего напряжения на конденсаторе, последний также "выходит из строя";

при превышении номинального рабочего тока через предохранитель, он "перегорает";

большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами.

Это делается для того, чтобы учащийся наглядно видел последствия своих ошибок, учился разбираться в причинах того или иного неудачного эксперимента и вырабатывал необходимые навыки предварительного анализа схемы.

Для пользования программой достаточно начальных навыков работы в системе Windows.

Оригинал работы:

Методические указания для выполнения самостоятельных работ с использованием программного комплекса «Начала электроники» по темам «Электрические цепи постоянного тока», «Электрические цепи переменного тока» дисциплины Основы электротехники для специальности (группы специальностей): 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)