1.1.7. Специальные элементы

Заземление. (Ground)

Библиотека Sources

Компонент "заземление" имеет нулевой потенциал. Любая схема в Multisim должна быть заземлена. Заземление подключается к любой точке схемы. Так как заземление не образовывает замкнутого контура, оно не влияет на работу схемы.

1.1.8. Полупроводниковые приборы

Диод (Diode)

Библиотека Diodes

Диод представляет собой полупроводниковый прибор, при подключении к которому положительного напряжения (прямого смещения) его сопротивление стремится к нулю, а при подключении отрицательного напряжения (обратного смещения) к бесконечности.

Стабилитрон (Zener)

Библиотека Diodes

Стабилитрон представляет собой полупроводниковый прибор, имеющий сопротивление, стремящееся к бесконечности, пока напряжение на нём не достигнет определённого уровня, при превышении которого его сопротивление начинает стремиться к нулю.

Диодный мост (FullWaveBridge)

Библиотека Diodes

Диодный мост представляет собой двухполупериодный выпрямитель, построенный на четырёх диодах. Имеет четыре вывода. Два для подключения входного (синусоидального) напряжения и два для снятия выходного (выпрямленного) напряжения.

1.1.9. Создание электрических схем в Multisim

Создание электрических схем представляет собой вычерчивание их на рабочем поле. На первом этапе после запуска программы необходимо вынести требующиеся элементы из библиотек, а потом соединить их заданным образом.

Чтобы вынести элемент из библиотеки необходимо однократно щёлкнуть левой кнопкой мышки на библиотеке. Появится окно с компонентами библиотеки. Затем, однократно щёлкнув по элементу необходимо переместить указатель мышки на рабочее поле, после чего, щёлкнув мышкой по любой точке рабочего поля, вы помещаете туда элемент.

Соединение элементов осуществляется следующим образом: при наведении указателя мышки на один из зажимов элемента она примет вид крестика, далее однократно щёлкнув левой кнопкой мыши начните перемещать указатель мышки. За ним потянется пунктирная линия. Для необходимости сделать перегиб линии в заданной точке щёлкните левой кнопкой мыши. Когда вы подведёте указатель мыши к свободному выводу элемента, узлу или проводнику (соединительной линии) и щёлкните левой кнопкой мыши, то появится линия, соединяющая элементы (проводник).

Сопротивление проводников в Multisim нулевое. Необходимо иметь ввиду, что схема обязательно должна быть заземлена, и на рабочем поле должен присутствовать хотя бы один измерительный прибор. Заземление подключается к любой точке схемы.

Когда схема собрана, и подключены все необходимые измерительные приборы, то можно начать симуляцию (включить схему). Включение осуществляется выключателем в верхнем правом углу экрана. После включения схемы модель начинает работать. После снятия необходимых данных схему надо отключить. Любые изменения в схемы возможны только в отключенном режиме.

§1.2. Методика компьютерного моделирования

1.2.1. Метод "Эквивалентного генератора"

Метод "Эквивалентного генератора" применяется для исследования определённого участка цепи. Для этого вся остальная цепь заменяется эквивалентным ей генератором, обладающим внутренним сопротивлением, равным сопротивлению оставшейся цепи относительно зажимов исследуемой ветви, и ЭДС равной напряжению холостого хода относительно исследуемой ветви.

Для проведения эксперимента требуется смоделировать заданную цепь в Multisim и найти параметры эквивалентного генератора для заданной ветви. Для этого требуется исключить из неё исследуемую ветвь и выполнить опыты холостого хода и короткого замыкания относительно зажимов этой ветви.

Для выполнения опыта холостого хода (с бесконечно большим сопротивлением) требуется подключить к зажимам цепи (к которым в исходной цепи подключается исследуемая ветвь) вольтметр, и, включив цепь, снять его показания.

Обязательно следует обращать внимание на полярность подключенного вольтметра и правильно определить направление падения напряжения (падение напряжения считается положительным от плюса к минусу). Вольтметр покажет напряжение холостого хода, которое и является внутренней ЭДС эквивалентного генератора.

Для выполнения опыта короткого замыкания (с нулевым сопротивлением) требуется подключить к зажимам цепи (к которой в исходной цепи подключается исследуемая ветвь) амперметр, и, включив цепь, снять его показания. В этом опыте также важно обращать внимание на полярность подключенного амперметра (положительное направление протекания тока – от плюса к минусу).

П осле проведения опытов холостого ходя и короткого замыкания можно найти величину внутреннего сопротивления эквивалентного генератора по формуле:

Полученные методом компьютерного моделирования, значения внутреннего сопротивления и внутренней ЭДС эквивалентного генератора, требуется сравнить с расчётными и сделать выводы.