Моделирование колебательных процессов (на примере физических задач). Щеглова И. Ю - 113 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Моделирование вынужденных электрических колебаний 113
под действием синусоидальной э.д.с.
3. Изучить явление резонанса в параллельном контуре по аналогии с Заданием 5
(получить АЧ и ФЧ характеристики только для неразветвленной части цепи) при
наличии и в отсутствии сопротивлений R
1
и R
2
. Данные сохранить в виде графиков, а
также в текстовом файле, преобразовав его в дальнейшем в формат ЭТ MS Excel.
Определить при помощи измерителя АЧХ и ФЧХ частоту, при которой наблюдается
резонанс, и сравнить ее с собственной частотой контура.
Задание 6. Численное моделирование вынужденных колебаний в ЭТ
MS Excel
1. Запустить Excel и открыть файл, содержащий данные по Лабораторной
работе 2.1 (2.1_Свободные электрические колебания.xls). После открытия
таблицы провести ее сохранение в другом файле (т.е. под другим именем:
2.2_Вынужденные электрические колебания.xls) командой
Файл
Сохранить какВнести изменения в расчетные формулы (выполненные
в MS Equation) в соответствии с (4). Переименовать лист:
Синусоидальная
э.д.с.
2. Восстановить исходные данные (см. пример в предыдущей работе).
Исключение составляет начальное значение заряда на обкладках конденсатора
его необходимо выбрать равным нулю (конденсатор в начальный момент
времени не заряжен). Изменить содержимое ячейки
В19: заменить
max
q на
o
q
(значение величины заряда в начальный момент времени).
3. Открыть для редактирования ячейку
Е27 и вместо слова "затухающих"
ввести "вынужденных" (Частота вынужденных колебаний). Ввести в ячейку
С27 числовое значение частоты вынужденных колебаний. Для начала ее можно
принять равной собственной циклической частоте контура.
4. Отредактировать содержимое ячейки
Е28 (заменить слово
"затухающих" на "вынужденных": Период вынужденных колебаний).
5. Провести вставку ячеек над диапазоном
В29:Е29. В ячейку В29 ввести
условное обозначение амплитуды внешней э.д.с. (
E
max
=); в С29ее величину
(например, 10); в
D29единицы измерения (В); в Е29пояснение (Амплитуда
внешней э.д.с).
6. Провести вставку столбца перед столбцом
О. Добавить новую колонку
"Э.д.с., В" в таблицу (столбец
О). Рассчитать в ней значение э.д.с. в
соответствующие моменты времени из колонки "Время, с" (столбец
М).
7. Внести изменения
в формулы колонки "Сила тока, А". Новые формулы
мало отличаются от тех, что записаны в этих ячейках (отличия показаны
полужирным курсивом):
L18: =L17-(2*C24*L17+C25^2*N17-О17/C21))*C33/2 ;
L19: =L18-(2*$C$24*L18+$C$25^2*N18-O18/$C$21)*$C$33 .
Отредактировать формулы в ячейках L18 и L19 и скопировать содержимое
ячейки L19 в диапазон L20:L1017. Графики, содержащиеся в данной рабочей
книге, автоматически изменятся: теперь это графики вынужденных колебаний
силы тока и заряда.
Моделирование вынужденных электрических колебаний                            113
под действием синусоидальной э.д.с.
3. Изучить явление резонанса в параллельном контуре по аналогии с Заданием № 5
(получить АЧ и ФЧ характеристики только для неразветвленной части цепи) при
наличии и в отсутствии сопротивлений R1 и R2. Данные сохранить в виде графиков, а
также в текстовом файле, преобразовав его в дальнейшем в формат ЭТ MS Excel.
Определить при помощи измерителя АЧХ и ФЧХ частоту, при которой наблюдается
резонанс, и сравнить ее с собственной частотой контура.
Задание № 6. Численное моделирование вынужденных колебаний в ЭТ
               MS Excel
      1. Запустить Excel и открыть файл, содержащий данные по Лабораторной
работе № 2.1 (2.1_Свободные электрические колебания.xls). После открытия
таблицы провести ее сохранение в другом файле (т.е. под другим именем:
2.2_Вынужденные электрические колебания.xls)                        командой
Файл⇒Сохранить как… Внести изменения в расчетные формулы (выполненные
в MS Equation) в соответствии с (4). Переименовать лист: Синусоидальная
э.д.с.
      2. Восстановить исходные данные (см. пример в предыдущей работе).
Исключение составляет начальное значение заряда на обкладках конденсатора
– его необходимо выбрать равным нулю (конденсатор в начальный момент
времени не заряжен). Изменить содержимое ячейки В19: заменить qmax на qo
(значение величины заряда в начальный момент времени).
      3. Открыть для редактирования ячейку Е27 и вместо слова "затухающих"
ввести "вынужденных" (Частота вынужденных колебаний). Ввести в ячейку
С27 числовое значение частоты вынужденных колебаний. Для начала ее можно
принять равной собственной циклической частоте контура.
      4. Отредактировать     содержимое    ячейки   Е28    (заменить   слово
"затухающих" на "вынужденных": Период вынужденных колебаний).
      5. Провести вставку ячеек над диапазоном В29:Е29. В ячейку В29 ввести
условное обозначение амплитуды внешней э.д.с. (Emax=); в С29 – ее величину
(например, 10); в D29 – единицы измерения (В); в Е29 – пояснение (Амплитуда
внешней э.д.с).
      6. Провести вставку столбца перед столбцом О. Добавить новую колонку
"Э.д.с., В" в таблицу (столбец О). Рассчитать в ней значение э.д.с. в
соответствующие моменты времени из колонки "Время, с" (столбец М).
      7. Внести изменения в формулы колонки "Сила тока, А". Новые формулы
мало отличаются от тех, что записаны в этих ячейках (отличия показаны
полужирным курсивом):
      L18: =L17-(2*C24*L17+C25^2*N17-О17/C21))*C33/2                       ;
    L19: =L18-(2*$C$24*L18+$C$25^2*N18-O18/$C$21)*$C$33                 .
    Отредактировать формулы в ячейках L18 и L19 и скопировать содержимое
ячейки L19 в диапазон L20:L1017. Графики, содержащиеся в данной рабочей
книге, автоматически изменятся: теперь это графики вынужденных колебаний
силы тока и заряда.