Способ обучения решению задач по определению параметров электрических цепей переменного тока

 

Изобретение относится к наглядным пособиям по электротехнике. Целью изобретения является упрощение контроля обучения за счет получения инвариантного конечного результата. Способ обучения решению задач по определению параметров электрических цепей переменного тока заключается в том, что на комплексной плоскости для последовательного и параллельного резонансных контуров строят промежуточные годографы суммарного параметра, осуществляют его Z-преобразование и определяют годограф вектора полного параметра, задают конечный инвариантный результат, сравнивают с ним результат построения и определяют правильность построения. Вектор годографа суммарного параметра изменяют в диапазоне 0-40°, а вектор годографа полного параметра изменяют в диапазоне от -90 до +90°. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) (5!) С 09 В 23/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4460719/40-12 (22) 14.07.88 (46) 23.10.90. Бюл. ¹ 39 (72) А.Г.Николаев, Н.И.Олейник и В.И.Полянский (53) 681.67(088.8) (56) Атабеков Т.И. Теоретические основы электротехники. Т. 1. — М.:

Госэнергоиздат, 1964, с.77-80.

I. (54) СПОСОБ ОБУЧЕНИЯ РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО

ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к наглядным пособиям по электротехнике. Целью изобретения является упрощение контроля обучения за счет получения инвариантного конечного результата.СпоИзобретение относится к области наглядных пособий по электротехнике и манжет быть использовано при обучении решению задач по определению пара; тров электрических цепей переменного тока, Цель изобретения — повышение качества контроля за счет получения инвариантного конечного результата.

На фиг.1 представлена электрическая схема последовательного колебательного контура; на фиг.2 — электрическая схема параллельного колебательного контура; на фиг.3 — годографы и порядок построения для электрической схемы на фиг.1; на фиг.4 — годографы и порядок построения для электрической схемы на фиг.2.

2 соб обучения решению задач по определению параметров электрических цепей переменного тока заключается в том, что на комплексной плоскости для последовательного и параллельного резонансных контуров строят промежуточные годографы суммарного параметра, осуществляют его Z-преобразование и определяют годограф вектора полного параметра, задают конечный инвариантный результат, сравнивают с ним результат построения и определяют правильность построения, Вектор годографа суммарного параметра изменяют в диапазоне 0 — 40, а вектор годографа полного параметра изменяют о в диапазоне от -90 до +90 . 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ заключается в следующем.

В качестве примера рассматриваются задачи определения параметров двух контуров: последовательного колебательного (фиг,1) и параллельного ко" лебательного (фиг.2). Каждый из контуров содержит индуктивность 1 (1.), емость 2 (С) и переменный резистор 3 (r).,Через электрические контакты 4 и 5 вся электрическая схема подключена к источнику 6 переменного тока частотой G3 .

На фиг.3 и 4 представлены годограф

7 вектора проводимости резистора 3, годограф 8 вектора суммарного сопротивления, годограф 9 вектора полного сопротивления; вектор 10 суммарной проводимости, вектор 11 суммарного

1601б27 сопротивления, вектор 12 полного сопротивления, годограф 13 вектора сопротивления резистора 3, годограф 14

Вектора суммарной проводимости, годо.фЬ граф IS вектора полной проводимости,:, . вектор 16 суммарного сопротивления, вектор 17 суммарной проводимости, век- ! тор 18 полной проводимости, Сущность способа обучения решению 1О задач по определению параметров электрических цепей переменного тока сводится к следующему. (Если на групповых занятиях (количество обучаемых достигает 25...30 чел),. :15 Индивидуально выдаются задачи последовательно одна за другой, то последующая задача выдается только после

Правильного решения предыдущей задачи. В процессе решения предыдущей задачи 29

ыявляется пробел в знаниях инди- t.— идуально. каждого обучаемого. В соответствии с этим последующую задачу необходимо формулировать индивидуально. Учитывая большое количество обу- 25 знаемых, требуется большое число вариантов задач, решение каждой из которых, подлежит оперативному контролю со стороны преподавателя. Существующие способу обучения подразуме- 30 вают предварительную заготовку такого количества задач, но при интенсивной индивидуальной работе обучаемых преподаватель не успевает оперативно отслеживать за ходом работы группы— проверять правильность решения, индивидуально подбирать вариант новой задачи, вновь проверять правильность решения и т.д. по отношению к каждому обучаемому. 40

В соответствии с предлагаемым способом преподаватель выдает различные исходные данные по каждой задаче,но подбор их осуществляется так, чтобы конечный результат решения бцц одинаковым по нескольким или даже по большинству вариантов, Но так как при индивидуальном обучении задачи решаются неодновременно, а набор исходных данных различен, обучаемые да-: же не подозревают, что правильный ответ был записан у соседа некоторое время назад Поэтому при индивидуальной работе всей группы у преподавателя появляется возможность более полного охвата оперативным контролем, что интенсифицирует обучение, 1

2 ЯЬ (}) где Я - круговая частота питающего напряжения, обеспечивающая отличия s результатах промежуточных вычислений и инвариантный конечный результат в каждой задаче.

Для схемы на фиг,2 величины индуктивного и емкостного сопротивлений связаны между собой по формуле

QC 2

М1 (2) Построение производится в следующем порядке (рассмотрим на примере схемы на фиг.1).

Сначала определяют годограф суммарного сопротивления емкости 2 (С) и переменного резистора 3 (r) для этого параллельно оси ординат на рас-, стоянии ЯС (проводимости емкости 2 ) проводят прямую 7 " годограф проводимости переменного резистора 3. Прямая 10, проведенная из начала координат до пересечения с прямой 7это вектор суммарной проводимости Y емкости 2 (С) и резистора 3 (r) Применяя известное из курса тео" ретических основ электротехники Е-. преобразование, определяют годограф

8 вектора суммарного сопротивления и суммируя его индуктивным сопротивлением GAL, строят годограф вектрра полного сопротивления 9, При этом годограф (вектора) полного сопротивления 9 представляет собой полуокНапример, при обучении решению задач по определению параметров (сопротивлений, напряжений и др.) электриче ских целей, содержащих соединения иидуктивности 1, емкости 2 и переменного резистора 3 (фиг1, 2), при последовательной выдаче нескольких вариантов индивидуального задания каждому обучаемому в группе с промежуточным контролем преподавателем результатов решения задач при заведомо различных исходных данных по всем индивидуальным заданиям задают индуктивность и емкость из условий psofmoro превышения величины емкостного сопротивления над индуктивным по частоте питающего напряжения для схемы на фиг.1 по формуле

30

5 16016 ружность с центром в начале координат О.

При изменении сопротивления 3 (r) от 0 до бесконечности вектор 11 сум- марного сопротивления поворачивается от 0 до 90, а вектор 12 от -90 до +90

Во всех вариантах задач при заданном соотношении между величинамиЯС и ЯЬ по формуле (1) результаты построения при правильном решении задач имеют одинаковое графическое исполнение, при котором полуокружность 8 ! левым краем начинается из центра координат, в котором находится центр полуокружности 9 (фиг.З).

Построение годографа вектора полной проводимости схемы на фиг.2 производится аналогичным образом, при 20 этом графический результат построений (фиг,4) при правильном построении должен совпадать с результатом построения фиг.З.

Предлагаемый способ обучения позволяет значительно упростить процесс контроля, обеспечивая при индивидуальном решении задач одинаковый конечный графический результат построений во всех вариантах задач.

Формула изобретения

1, Способ обучения решению задач 35 по определению параметров электрических цепей переменного тока, заключающийся в построении годографа вектора суммарного йараметра на комплексной плоскости, отличающийся тем, что, е целью упрощения контроля обучения за.счет получения конечного инвариантного результата, для цепи последовательного резонансного контура задают соотношение между величи27 6 нами емкостного 1/ЯС и индуктивного

QL сопротивлений по формуле:

2 Я 1.

ЯС где С вЂ” величина емкости;

L — величина индуктивности;

И вЂ” круговая частота питающего напряжения, определяют годограф вектора суммарной проводимости емкостного и активного сопротивлений, осуществляют его

Z-преобразование в годограф вектора суммарного сопротивления, суммируют его с индуктивным сопротивлением и получают годограф вектора полного сопротивления, для цепи параллельного резонансного контура задают соотношение между величинами емкостного сопротивления 1/й С и индуктивного сопротивления с0 по формуле Я C=2G3/Ñ

1 определяют годограф вектора суммарного сопротивления емкостного и актив- ного сопротивлений, осуществляют его

Z-преобразование в годограф вектора суммарной проводимости, суммируют его с индуктивной проводимостью и получают годограф вектора полной проводимости, задают конечный инвариантный результат решения в виде полуокружности с центром в начале координат комплексной плоскости, полученные годографы векторов полного сопротивления и проводимости сравнивают с известным конечным инвариантным конечным результатом решения и по результату сравнения определяют правильность их построения.

2. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что при построении годографа суммарного параметра его о вектор изменяют в диапазоне Π— 90 ° а при построении годографа полного параметра его вектор измеряют в диапазоне -90...+90

1601627

Фиг. 2

О

Фиг.М

Составитель В. Тюркин

Техред М.Дидык Корректор С-Шекмар

®едактор ЕПапп

Заказ 3271 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, IÎ