Рейтинг: 4.8/5.0 (1851 проголосовавших)Категория: Руководства
Информатика. Вопросы к экзамену
1. Цифровое кодирование информации. Преимущества цифрового способа представления, хранения, обработки и передачи информации.
2. Представление десятичных чисел в двоичном коде. Действия с двоичными числами.
3. Причины выбора двоичного кода для электронных информационных машин (компьютеров). Двоичное кодирование символьной информации.
4. Числовое кодирование изображений.
5. Единицы измерения количества информации: бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт. Понятие файла.
6. Центральный процессор и оперативная память.
7. Устройства ввода-вывода информации: клавиатура, мышь, монитор.
8. Файлы-данные и файлы-программы. Документы и папки. Операционная система.
9. Прикладные программы. Офисные программы. Коммуникационные программы. Технология клиент-сервер.
10. Электронные таблицы.
11. Система управления базами данных.
12. Основные понятия компьютерной графики. Графические редакторы.
13. История интернет. Адресация компьютеров в интернет.
14. Всемирная паутина – гипертекстовая распределенная база данных.
15. Структура гипертекстового документа.
16. Элементы HTML.
17. Списки и таблицы в HTML.
18. Алгоритмы вычисления синуса.
19. Алгоритм извлечения корня квадратного.
20. Сортировка списка. Пузырьковый алгоритм сортировки.
21. Этапы создания компьютерной программы: исходный текст, компиляция, компоновка.
22. Среда программирования Visual C++. Простейшая программа на С++.
23. Правила оформления программы на С++. Оператор вывода на экран в С++.
24. Переменные в С++. Оператор присваивания в С++.
25. Оператор ввода с клавиатуры в С++. Взаимодействие работающей программы с пользователем.
26. Условный оператор в С++. Сокращенная форма условного оператора в С++.
27. Оператор цикла «while» в С++.
28. Оператор цикла «for» в С++.
1. Информатика. Базовый курс. Под ред. С.В.Симоновича. – СПб. Питер, 2005.
2. А.М. Сивков. Программирование. Руководство по выполнению лабораторных работ. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2011.
3. Информатика. Лабораторные работы. http://amsiv.bget.ru/infolab/index.htm
Разработка и оформление руководства оператора
Цель и задачи лабораторной работы
Лабораторная работа предназначена для получения навыков разработки и оформления руководства оператора (пользователя), как одного из видов программной документации.
Приобретенные навыки проверяются преподавателем путем проверки оформленного руководства.
Содержание задания и указания по выполнению лабораторной работы
Задание. Разработать и оформить руководство оператора для программы, созданной в лабораторной работе дисциплины «Основы программирования».
Разработка руководства по работе с программой является одним из этапов создания программного обеспечения.
Руководство оператора в соответствии с ГОСТ 19.505-79 Руководство оператора /12/
содержит следующие разделы:
- условия выполнения программы;
В разделе «Назначение программы» указать сведения о назначении программы и информация, достаточная для понимания функций программы и ее эксплуатации.
В разделе «Условия выполнения программы» описать условия, необходимые для выполнения программы: минимальный и (или) максимальный состав аппаратных и программных средств.
В разделе «Выполнение программы» подробно описать последовательность действий оператора, которые необходимо выполнить при загрузке, запуске ( какой файл должен быть запущен, какие действия должны при этом выполняться), выполнении и завершении программы.
Описание выполнения программы должно быть организовано таким образом, чтобы любому человеку, не знакомому со средой программирования, программой и реализуемым ею методом, были понятны действия, которые от него требуется выполнить. В разделе дать описание того, каким образом осуществляется ввод данных и какая информация выводится на экран. Описание рекомендуется дополнять экранными формами (скриншотами).
В разделе «Сообщения оператору» привести тексты сообщений, выдаваемых в ходе выполнения программы, описание их содержания и соответствующие действия оператора (в случае сбоя, возможности повторного запуска программы и т.п.). Раздел оформить в виде таблицы следующей формы:
Руководство оформить в соответствии с требованиями кафедры «Программное обеспечение» /13 /.
1. Васильев В.А. Основы работы на компьютере (самоучитель). – С.- Пб.:BHV, 2000.
2. Глушаков С. В. Сурядный А.С. Office 2007.Лучший самоучитель. – изд.3-е, доп. и перераб. - М. АСТ: АСТ МОСКВА; Владимир: ВКТ, 2010.
3. Глушаков С. В. Office 2007. – М. АСТ, 2008.
4. Иванова Е.Н. Word 2007 в кармане. – М. Эксмо, 2008.
5. Лесничая И.Г. и др. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. –М. Эксмо, 2007.
6. Леонтьев В.П. Новейший самоучитель. Компьютер + Интернет. – М.:ОЛМА Медиа Групп, 2011.
7. Минько П.А. Microsoft Office Power Point 2007. Просто как дважды два. – М. Эксмо, 2007.
8. Михеева Е. В. Информационные технологии.- М. АКАДЕМИЯ, 2006.
9. Романенко, В.Н. Работа в Интернете: от бытового до профессионального поиска: практ. пособие с примерами и упражнениями / В.Н. Романенко. – СПб. Профессия, 2008.
10. Романова Ю. Д. Информатика и информационные технологии. – М. Эксмо, 2008.
11. Соколенко А.Л. Excel 2007 в кармане. - М. Эксмо, 2008.
12. ГОСТ 19.701 – 90 (ИСО 5807 – 85) Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. – М. Издательство стандартов, 1991.
13. ГОСТ 19.505 – 79 Единая система программной документации. Руководство оператора. Требования к содержанию и оформлению. – М. Издательство стандартов, 1988.
14. Методические указания по оформлению курсовых и дипломных работ. – Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2008.
Варианты задания лабораторной работы
Вычислительная техника в настоящее время широко применяется во всех областях человеческой деятельности. Существует устойчивая тенденция расширения круга решаемых ею проблем. В связи с этим возникает острая необходимость в подготовке специалистов, владеющих знаниями и навыками по решению различного рода задач на цифровых вычислительных машинах с использованием алгоритмических языков высокого уровня.
Цель преподавания дисциплины - формирование у студентов знаний методики и приемов разработки и отладки программного обеспечения для решения инженерных задач на ЦЭВМ.
В результате выполнения лабораторных работ студент должен знать структуру аппаратных средств, структуру и команды операционной системы. Он должен уметь сформулировать требования к вычислительной машине, работать в среде операционной системы, писать программы на языке высокого уровня, выбрать и грамотно использовать необходимое для решения задачи программное обеспечение.
Для достижения этой цели студенты должны выполнить выданные преподавателем индивидуальные задания. Эти преподаватели проводят руководство и консультации по вопросам программирования.
Выполненные индивидуальные задания оформляются в виде отдельных отчетов (правила оформления отчетов см. далее). В отчете приводятся постановка задачи, блок-схема алгоритма и, при необходимости, её описание, листинг программы, распечатка полученных результатов выполнения программы, контрольный просчет.
По представленному отчету преподаватель проводит собеседование.
1 Основные сведения о персональном компьютере IBM PCВычислительная машина - это единства аппаратной части и программного обеспечения.
Особенно широкое распространение получили персональные компьютеры стандартов IBM PC, работающие под управлением операционных систем MS DOS, windows или их аналогов.
Основным элементом аппаратной части персонального компьютера является системный блок, к которому подсоединяются клавиатура и дисплей. Основные элементы системного блока (рис. 1.1) - это:
центральный процессор, который собственно и производит обработку информации и управляет другими элементами системного блока;
электронная память или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), для временного хранения данных и программ;
устройства для долговременного хранения данных на магнитных носителях - накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) и накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД);
контроллер клавиатуры-дисплея, через который выдаются данные на экран и получают данные от клавиатуры;
э
лементы для сообщения с внешними приборами и системами - устройства последовательного и параллельного ввода-вывода.
Рисунок 1.1 - Основные элементы системного блока.
2 Проектирование программных средствПрограммные средства - это инструкции процессору по обработке информации и управлению. Основой программных средств является операционная система (ОС).
Операционная система - это программа, которая берёт на себя выполнение множества мелких, наиболее общих задач по управлению ресурсами компьютера, тем самым, освобождая человека для решения основных вопросов.
При решении отдельных задач или комплекса взаимосвязанных задач на ЭВМ выделяются следующие этапы:
Разработка математической модели решаемой задачи. Получение описания процесса в виде алгебраических или логических выражений;
Разработка методики решения, определение ограничений на решаемую задачу, выбор средств решения;
Реализация решения задачи на одном из языков программирования;
Тестирование и отладка программы или комплекса программ;
Решение задачи на ЭВМ.
Компьютер решает задачу, выполняя множество мелких действий, инструкций. Последовательность выполнения этих элементарных действий называется алгоритмом. Алгоритм может быть представлен в специальной системе обозначений (например в виде блок-схемы), словесного описания и, наконец, в виде текста программы на конкретном языке программирования.
Под алгоритмом понимают набор предписаний, определяющий процесс преобразования исходных данных в искомый результат.
Алгоритм должен соответствовать следующим требованиям:
Алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательность конкретных шагов (этапов).
Алгоритм предполагает точный и однозначно понимаемый порядок решения. Это значит, что сколько бы раз мы не использовали данный алгоритм с одними и теми же исходными данными - результат будет одинаков.
3. Массовость (универсальность).
Возможность использования данного алгоритма для решения не только данной конкретной задачи, но и для всех иных однотипных задач.
4. Результативность (сходимость).
Конечный результат должен быть получен после выполнения определённого не бесконечного количества шагов.
Наибольшей наглядностью обладает алгоритм представленный в виде блок-схемы. Элементарные действия подразделяются на классы. Каждый класс имеет свое графическое изображение на схеме - блок. Внутри изображения указывается конкретное действие.
Основные обозначения приведены в приложении 1. Существуют и другие, отражающие специфику элементарных действий.
Отдельные блоки связываются линиями, определяя порядок вызова элементарных операций. От блока к блоку можно переходить только по линии связи. По одной и той же линии связи можно двигаться только в одном направлении, которое в случае неоднозначности задается стрелкой. Допускается объединение нескольких последовательно стоящих блоков одного класса в один.
Существуют стандартные структуры соединения блоков. Это последовательностные структуры (рис.2.1), когда блоки просто вызываются друг за другом. Ветвящиеся структуры - это структуры с возможностью нескольких вариантов продолжения (рис. 2.2). Циклические структуры, когда одни и те же действия повторяются несколько раз с небольшими изменениями.
Алгоритм должен иметь один оператор "начало" и один оператор "конец". Пойдя по любому переходу, в конце концов, надо прийти к блоку "конец". Каждый переход должен быть определён однозначно. Следует обращать внимание, чтобы при всех допустимых изменениях переменных можно было выйти, в конце концов, из цикла (не допускать зацикливания программы). Любой переменной до использования необходимо присвоить значение (она должна быть определена).
Иногда блок-схему алгоритма дополняет словесное описание, необходимое для более чёткого представления действий, выполняемых отдельным блоком и группой блоков. Словесное описание сделать легче, если блоки пронумеровать.
На основании составленного алгоритма пишется программа на конкретном языке программирования.
Для сложных задач не сразу можно определить набор и последовательность необходимых элементарных действий. В таком случае основную задачу разбивают на ряд более мелких подзадач. В свою очередь, любую подзадачу (программный модуль) можно разбить на ещё более мелкие. Это дробление может продолжаться до тех пор, пока не станет ясен алгоритм реализации, упрощенной в очередной раз задачи. Такой метод получил название - декомпозиция.
При этом надо чётко определить, какие из параметров и переменных будут передаваться от программного модуля более высокого уровня - модулю более низкого уровня и обратно.
При очередном разбиении на очередном уровне может быть обнаружено, что некоторые из подзадач этого или разных уровней выполняют одни и те же функции, только может быть с очень небольшими изменениями или над разными переменными. Видимо и алгоритм их будет сходен. Такие подзадачи целесообразно объединить, и в дальнейшем рассматривать как одну. Подобные объединения могут быть реализованы в виде подпрограммы.
Это позволяет сократить количество рассматриваемых модулей, уменьшить размер программы и тем самым увеличить её эффективность. Делает итоговый алгоритм более наглядным и читаемым.
Такой подход получил название модульной структуризации.
После того, как нам становится ясен алгоритм реализации всех программных модулей и структура передаваемых из модуля в модуль данных, можно приступать к написанию программы на выбранном языке программирования. При этом написание программы лучше начинать с модулей более высокого уровня, постепенно опускаясь в модульной структуре и решая более частные задачи. При движении же снизу вверх менее очевидны связи между модулями, и больше вероятность допустить ошибку. Исправление этой ошибки может потребовать переделки всех уже ранее созданных модулей более низкого уровня.
Для написания программы на конкретном языке программирования необходимо знать синтаксис языка (зарезервированные слова), стандартные конструкции языка, структуру программ для данного языка программирования, структуру самого языка (его отдельные модули, внешние библиотеки), состав его стандартных функций и процедур. Необходимо освоить средства разработки данного языка (интегрированная среда, редактор, компилятор).
Рекомендуется каждый программный модуль писать и отлаживать отдельно с последующим присоединением его к остальной программе.
После ввода в компьютер текста программного модуля необходимо произвести компиляцию. При компиляции может быть выявлено большинство ошибок не связанных с алгоритмом(синтаксические, явные противоречия в структуре и назначении переменных, не предусмотренные средствами языка использования переменных и т.д.). После внесения исправлений в текст модуля компиляцию необходимо повторить.
Следующий этап создания программного модуля - тестирование. Этот этап включает в себя прогонку программы с конкретными входными значениями, в том числе и в пошаговом режиме, сравнение полученных результатов с результатами контрольного просчета. Выявление и исправление ошибок алгоритма.
После успешного тестирования модуль может быть включен в модуль более высокого уровня или основную программу. Необходимо производить тестирование и после соединения модулей.
Для контрольных просчетов необходимо использовать исходные данные, позволяющие проверить все ветвления алгоритма. При необходимости следует сделать несколько контрольных просчетов с различными исходными данными. В качестве исходных не следует выбирать данные, приводящие к очевидным результатам. Необходимо обращать внимание на область определения используемых в программе функций (получаемые в ходе работы аргументы не должны выходить за пределы области). Рекомендуется на этапе тестирования проверять правильность восприятия введенных или переданных данных.
П
осле тестирования программа считается отлаженной, текст ее распечатывается и вместе с контрольными решениями подшивается к отчету.
Составить уравнения цепи по законам Кирхгофа и убедиться в их справедливости на базе полученных результатов изменений. Вычислить сопротивления r1. r2. r3.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
АНАЛИЗ ЦЕПЕЙ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
1. Экспериментальное исследование цепей однофазного переменного тока при различных соединениях составляющих их элементов активного сопротивления R, индуктивности L и емкости С.
2. Проверка особенностей применения законов Ома и Кирхгофа для цепей переменного тока.
3. Приобретение навыков в построении векторных диаграмм по данным измерений.
4. Определение активных, реактивных и полных сопротивлений, а также углов сдвига фаз между током и напряжением на входе и на участках цепи.
II. ОБШИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ
Любая электрическая установка переменного тока является электрической цепью, изображаемой расчетной схемой замещения, состоящей из трёх типов идеализированных пассивных элементов; где: XL -индуктивное сопротивление катушки ( Ом ) XL = ?L
ХC - емкостное сопротивление конденсатора (Ом ), Xc = 1/?C
ток определяется по закону Ома I=U/Z , Ом
III. ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Ознакомиться с лабораторным стендом, определить основные элементы схемы- реостаты, катушку индуктивности, конденсаторы, и способы их регулирования.
2. Создать электрическую цепь по рис. 2-5 и подключить однофазную цепь переменного тока через автотрансформатор ЛАТР (напряжение на выходе ЛАТРа и на последующих этапах задается преподавателем).
3. Замкнув рубильники Р2 и Р3. создать схему с последовательным соединением двух резисторов R1 и R2. Присоединяя концы параллельной обмотки ваттметра W, вольтметра V поочередно к реостату R1 и R2 измерить активную мощность и падение напряжения на каждом участке цепи. Измерить общее напряжение и общую мощность цепи. Данные измерений занести в таблицу 2 - 1 (активная нагрузка).
4. Зашунтировать резистор R2 (замкнуть рубильник Р1 ) и разомкнуть рубильник Р2 - создать схему с последовательным соединением резистора R1 и катушки индуктивности Rк -L. Произвести измерения, аналогичные п. 3 и данные записать в табл. 2-1 (активно-индуктивная нагрузка).
5. То же повторить для последовательного соединения R1 и C (активно-ёмкостная нагрузка). При этом рубильник Р3 разомкнут.
6. Собрать цепь R1 -(RК -L)- C (рубильник Р1 замкнут, рубильники Р2 и Р3 разомкнуты). Произвести аналогичные измерения и занести их в таблицу 2-1 (общий вид нагрузки).
7. По данным измерений построить векторные диаграммы напряжений (в масштабе) для всех четырех схем.
8. Произвести необходимые вычисления по таблице 2-1.
Указания по построению векторных диаграмм и вычислений приводятся в разделе IY данной работы. Таблица 3-1
IY. КОНТРОЛ ЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. Что называется переменным током?
2. Сформулируйте закон Ома для цепи переменного тока. Чем отличается закон Ома
для постоянного и для переменного тока?
3. В чем особенность применения законов Кирхгофа для цепей переменного и постоянного токов?4. Что такое активное сопротивление и как его определяют?
5. Как определяют полное, индуктивное и ёмкостное сопротивление?
6. Как определяют параметры индуктивности L и ёмкости С? В каких единицах они измеряются?
7. Какими параметрами обладает реальная катушка?
8. Что такое коэффициент мощности, и что он показывает?
9. Методика построения векторных диаграмм.
10. Что такое сдвиг фаз? От каких величин зависит?
11. Что такое треугольник напряжений? Треугольник токов, треугольник мощностей, треугольник сопротивлений.
12. Напишите выражение: мощности для R, L, C цепи.
13. В каких случаях R, L, C цепи наступает резонанс напряжений и токов.
ЛАБАРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ТРЕХФАЗНАЯ ЦЕПЬ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЗВЕЗДОЙ
1. Изучения различных режимов работы трехфазной цепи при включении приемников по схеме "звезда":
а) равномерная активная нагрузка;
б) неравномерная нагрузка;
в) неравномерная активная, индуктивная и ёмкостная нагрузка.
2. Приобретение навыков построения топографических (векторных) диаграмм токов и напряжений.
3. Экспериментальное исследование соотношений линейных и фазных напряжений.
II. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ
При соединении потребителей фазные напряжения U А ,U В ,U С не равны линейным напряжениям U АВ ,U ВС ,U СА. Эти напряжения связаны между собой векторными уравнениями.
При симметрии соответственно линейных и фазных напряжений существует зависимость .
Если ZА = ZВ = ZС = ZФ. сдвиги фаз между фазными напряжениями и соответствующими фазными токами равны между собой, нагрузку называют симметричной.
При симметричной нагрузке
сдвиги фаз определяются по формуле
При соединении «звездой»
Ток в нейтральном проводе
При симметричной активно – индуктивной нагрузке , т.е. нейтральный провод не нужен.
При симметричной активной нагрузке
Если ; нагрузка несимметричная, в нейтральном проводе – и определяется по векторной диаграмме , т.е. обязательно нужен нулевой провод.
Для несимметричной нагрузки активная мощность:
III. ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Собрать схему с симметричной активной нагрузкой. Включить цепь к трехфазному источнику и, регулируя сопротивления фаз RA. RB. RC. добиться одинаковых показаний фазных амперметров А1. А2. и А3. С помощью амперметра проверить отсутствие тока в нейтральном проводе, затем его отключить и убедиться в возможности нормальной работы трёхфазной симметричной системы без этого провода. Данные измерения фазных и линейных величин занести в таблицу.
2. Плавным (или ступенчатым) регулированием сопротивления RA. RB. RC отдельных фаз потребителя установить неравномерную нагрузку при включённом нейтральном проводе определяет степень не симметрии фазных токов. Результаты измерений занести в таблицу.
3. Сохранив параметры цепи по п. 2, отключить нейтральный провод и измерить токи в фазах, напряжения между точками обрыва нейтрала (смешение нейтрали). Убедиться в нарушении фазных напряжений и появлении между нейтралами источника и приёмника. Данные измерений занести в таблицу.
4.Отключить цепь от источника и заменить активные сопротивления А, В и С на индуктивные и ёмкостные соответственно (или наоборот). Восстановить соединение нулевого провода и, изменяя параметра RA. L и С добиться приближённого равенства токов IA =IB =IC. Убедиться в том, что даже точное равенство фазных токов по действующим величинам не обеспечивает отсутствие тока в нулевом проводе. Данные измерения занести в таблицу. Записать также данные при обрыве нейтрали.
5. Составить в масштабе топографические векторные диаграммы токов и напряжений для всех режимов работы цепи по п.п 1- 4. Сравнить величину нулевого тока, полученного из векторной диаграммы и данные измерений.
6. Сделать выводы по вопросам:
а) назначение нулевого провода;
б) понятие симметрии трехфазной цепи- строгой и условной.
IY. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие существуют способы соединения трехфазных цепей, в каких случаях они применяются?
2. Какое назначение нулевого провода?
3. Что такое равномерная и неравномерная трехфазная нагрузка?
4. В каком случае трехфазные токи и напряжения образуют симметричную систему?
5. Что такое чередование фаз трехфазной системы, и как оно влияет на ток в нейтральном проводе при смешанной нагрузке?
6. Как изменяются фазные напряжения и токи в симметричной трехфазной цепи, если один и тот же трехфазный потребитель переключить со «звезды» на «треугольник»?
7. Почему в четырех проводных линях трехфазный цепей нейтральный провод имеет меньший диаметр (сечение), чем фазные провода?
8. Привести примеры симметричных трехфазных потребителей, известные вам из практики.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ТРЕХФАЗНАЯ ЦЕПЬ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ «ТРЕУГОЛЬНИКОМ»
1.Изучение различных режимов работы трехфазной цепи при включении приемников энергии по схеме "треугольник":
а) симметричная активная нагрузка,
б) несимметричная активная нагрузка,
в) отключение отдельных фаз и обрыв линейного провода.
2. Экспериментальное исследование соотношений между линейными и фазными токами.
3. Приобретение навыков построения векторных диаграмм токов и напряжений.
II. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ.
Каждая фаза потребителя при соединении «треугольником» подключена к двум линейным проводам. Поэтому независимо от значения и характера сопротивлений потребителей каждое фазное напряжение равно соответствующему линейному напряжению
Ток каждого потребителя, входящего в соединение треугольника, является фазным
Фазные токи в общем случае не равны линейным токам По первому закону Кирхгофа к узловым точкам А,В,С можно получить
При симметричной нагрузке
При несимметричной нагрузке нарушается симметрия фазных и линейных токов.
Обрыв линейного провода нарушает нормальный режим 3 Х фазной цепи. При этом потребители одной фазы находятся при номинальном фазном напряжении, а потребители двух других фаз оказываются последовательно соединенными и находятся под этим же напряжением.
Изменение нагрузки одной их фаз вызывает изменение фазного тока и 2 х линейных токов, но не влияет на фазные напряжения и токи других фаз и на 3 x линейный ток.
III. ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ.
1. Собрать схему с равномерной активной нагрузкой. Подключить цепь к трехфазному источнику и регулируя сопротивления RAB. RBC. RCA. добиться равенства фазных токов. Измерить фазные и линейные токи и напряжения.
У бедиться в том, что . Данные измерений фазных и линейных величин занести в таблицу.
2. Отключить одну из фаз трехфазного потребителя и данные измерений занести в таблицу.
3. Отключить две фазы трехфазной нагрузки и данные измерений занести в таблицу.
4. При включенных фазных сопротивлениях, отключить один из линейных проводов и данные измерений, аналогичных в п. 1, занести в таблицу.
5. Регулируя сопротивления RAB. RBC и RCA. добиться неравенства фазных токов IАВ. IBC. ICA (неравномерная активная нагрузка) и данные измерений занести в таблицу.
6. Пользуясь данными таблицы 4 - 1, вычислить соотношения между линейными и фазными токами и построить топографические векторные диаграммы (в масштабе) для всех режимов работы цепи по п.п. 1-5.
7. Сделать следующие выводы:
а) О влиянии несимметрии трехфазной нагрузки на симметрию фазных напряжений.
б) О соотношении между линейными и фазными токами во всех режимах работы трехфазной цепи.
IY. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. Что такое симметричная система токов и напряжений?
2. Как определяется способ соединения трехфазной нагрузки?
3. Почему при соединении потребителя «треугольником» фазные и линейные напряжения равны между собой, а токи нет?
4. Как изменяются линейные токи и напряжения при отключении одной из фаз симметричной трехфазной нагрузки?
5. Как изменяется режим работы цепи при обрыве одного линейного провода?
6. В каком случае линейные токи образуют симметричную систему токов?
7. В чем заключается преимущество многофазных, в частности, трехфазных цепей переменного тока перед однофазными?
8. Приведите примеры симметричных трехфазных потребителей, известных вам из практики?
9. Как соединяется трехфазная нагрузка по схеме «треугольник»?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА
1. Ознакомиться с устройством и режимом работы однофазного трансформатора и научится определять его основные параметры по результатам опытных испытаний.
2. Снятие основных рабочих характеристик однофазного трансформатора.
II. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ,
Из равенства k видно, что э.д.с. обмоток трансформатора пропорционально числу их витков.
Каждый трансформатор характеризуется номинальным значением полной мощности S (ВА, кВА, МВА), числом витков W1 и W2 обмоток и номинальными напряжениями U1Н и U2Н (В, кВ);
Более полные сведения о трансформаторе получают при снятии его основных характеристик в режимах: холостого хода, короткого замыкания и нагрузочном.
Из опыта холостого хода определяются:
1. Коэффициент трансформации "к", равный отношению э.д.с. первичной и вторичной обмоток , т.к. при холостом ходе E1 ? U1Н и E2 ? U20
2. Потери холостого хода Р0 (Вт, кВт), т.е. потери мощности на перемагничивание сердечника
3. Ток холостого хода I0. составляющий 3+10? от номинального тока I1Н при номинальном напряжении.
По данным опыта можно определить полное сопротивление трансформатора
Ом и его активную Ом и реактивную
составляющие, необходимые для составления схемы замещения.
При выполнении опыта холостого хода вторичная обмотка трансформатора разомкнута, а первичная включена на синусоидальное напряжение с действующим значением U1Н .
Из опыта короткого замыкания определяются:
1) Напряжение короткого замыкания
2) Потери короткого замыкания РК. т.е. электрические потери мощности при нагревании обмоток трансформатора
3) Полное сопротивление трансформатора
При опытном испытании трансформатора в нагрузочном режиме ток нагрузки I2 должен регулироваться изменением сопротивления нагрузки так, чтобы коэффициент нагрузки ?=I2 /I2Н
По данным этого опыта определяются изменения напряжения ,
коэффициент полезного действия . Р1 и Р2 - активные мощности на выходе трансформатора.
SН - номинальная мощность трансформатора, ВА;
- коэффициент мощности нагрузки
III. ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ.
1. Ознакомиться с конструкцией и паспортными данными испытуемого трансформатора. Записать основные данные трансформатора.
2. Собрать схему и провести опыт холостого хода, включив первичную обмотку на номинальное напряжение при разомкнутой вторичной обмотке. Данные измерения занести таблицу 5-1.
3. Снять нагрузочную характеристику, для чего включить выключатель Р2 и, регулируя сопротивления нагрузочных реостатов, установить нагрузку, соответствующую коэффициентам загрузки ?=0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0. Данные измерения занести в таблицу 5-2.
4. Собрать схему (рис. 2) и провести опыт короткого замыкания трансформатора, предварительно установив потенциометр "П" на минимальное входное напряжение, и после включения выключателя В-1 постепенно повышать напряжение до величины Uкз. при которой токи в обмотках трансформатора будут равны номинальным. Данные измерений занести в таблицу 5-3.
5. Построить графики следующих зависимостей: U2 =?(I2 ): Cos?=?(I2 ): ?=?( )
6.Сделать выводы по работе:
Правила охраны труда для работников речных портов Глава I общая часть
«О пересмотре и разработке нормативных документов по охране труда» Узбекским агентством автомобильного и речного транспорта и устанавливают.
Руководство по установке и настройке. Руководство Администратора безопасности
Использование сервисов доверенной третьей стороны в процессах трансграничного информационного взаимодействия: теория и практика
Показатели Код строки
Удельный вес выручки от экспорта товаров (работ, услуг) собственного производства за скв в чистой выручке от реализации товаров (работ.
Корректировка ставки налога на прибыль в зависимости от доли экспорта
Удельный вес выручки от экспорта товаров (работ, услуг) собственного производства за скв в чистой выручке от реализации товаров (работ.
Руководство по ведению больных с гипертензивным синдромом при беременности Ташкент-2007
Данное руководство не должно быть истолковано и не должно служить стандартом медицинской практики. Стандарты медицинской практики.
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы
База данных защищена авторским правом ©uz.denemetr.com 2000-2015
При копировании материала укажите ссылку.
обратиться к администрации
Данное руководство призвано оказать помощь при выполнении лабораторных работ по курсу “Информатика” студентами очной и очно-зачной форм обучения.
В методическом указании рассматриваются вопросы,связанные с построением алгоритмом решения задач №1-7 курса “Информатика”,приводятся примеры практической реализации на языке Бейсик.
Автор. доцент ,кандидат физико-математических наук
Кузьминых Павел Владимирович.
Общие положения.
Список лабораторных работ по курсу
7. Построение движущихся графических объектов.
По результатам выполнения лабораторной работы оформляется отчет. Каждый отчет начинается с титульного листа. Описательная часть отчета содержит:Для шестой и седьмой лабораторных работ блок-схема не разрабатывается, а в качестве результатов расчета приводятся изображения графических картин с дисплея.
Программирование арифметических выражений.
Первая лабораторная работа посвящена программированию математических формул с использованием стандартных арифметических функций языка Бэйсик.
Ниже приведена таблица арифметических функций.
Другие математические функции записываются через вышеперечисленные. Так для вычисления логарифма числа по основанию A применяется формула приведения
Для тригонометрических функций угловая мера берется в радианах.
Не лишним кажется и напоминание о порядке выполнения математических операций при вычислении выражений.
Рассмотрим пример решения лабораторной работе № 1.
Задание: вычислить значение функции ,заданной по формуле
x=e c-0.5 +5Tg(a-b), c=log5 (a+0.6), a=2.05,b=1.3
Программирование арифмерических циклов.
Часто при программировании математических задач приходится сталкиваться с ситуацией, когда в процессе расчета необходимо повторять ряд действий.
Так в частности, в задании к данной лабораторной работе предлагается рассчитать и напечатать таблицу значений функции.
При заданном виде функции и выбранного диапазона значений. решение этой задачи предполагает использование операторов цикла языка Бэйсик.
Проще всего для программной реализации поставленной задачи применить оператор цикла For-Next ,в заголовке которого последовательно указываются начальное и конечное значения выбранного диапазона, а также значение шага по параметру расчета.
Формат оператора For - Next:
Данный оператор повторяет нужное число раз группу операторов, записанных в теле цикла. при изменении значения параметра цикла от начального значения до конечного с заданным шагом.
Кроме оператора For -Next для программной реализации можно применить и другие операторы цикла языка Бэйсик. Для нижеприведенных операторов цикла в рамках решаемой задачи приходится предусматривать самостоятельное изменение переменной расчета на величину заданного шага и контроль диапазона.
Формат оператора While - Wend:
Оператор While - Wend повторяет выполнение тела цикла до тех пор, пока выполняется. При нарушении условия действие оператора завершается и программа продолжает свою работу с оператора, записанным за Wend.
Абсолютно идентичен выше приведенному и оператор Do Loop с предусловием типа While.
По своему действию очень близок к этому оператору и оператор Do-Loop с предусловие Until. Разница заключается в том. что после ключевого слова Until записывается не условие продолжения цикла ( как в случае While), а условие его окончания.
Другая форма оператора Do - Loop - оператор с постусловием.Формат этого оператора:
Вместо ключевого слова While можно использовать Until. В этом случае определяет условие выхода из цикла Do -Loop.
Различие двух этих модификаций (с пред- и пост-условиями) оператора Do - Loop заключается в следующем. Так если условие повторения цикла не выполняется в самом начале, то оператор Do - Loop с предусловие не выполнит тело цикла ни разу. Оператор с постусловием выполнит тело цикла один раз, так как условие повторения выполнения цикла проверяется в этом случае после выполнения последнего оператора тела.
Задание: рассчитать и напечатать таблицу значений функции
y = |x+2| + lnx ,для х [0.1,2.2],x=0.2
Алгоритм решения задачи предусматривает лишь размешение в теле цикла операторов вычисления функции и печати полученных результатов.
Для программной реализации можно использовать любой из вышерассмотренных операторов цикла. Приведем для примера использование операторов For-Next,While -Wend и Do - Loop с постусловием.
for x=0.1 to 2.2 step .2
Иногда в печатаемой таблице отсутствует результат ,соответствующий последнему значению из диапазона. Это может возникать из-за погрешностей представления десятичных чисел в машинной двоичной форме. В этом случае следует брать крайнее значение расчетного диапазона слегка больше предлагаемого.
Однако, табулирование функций не единственная область использования операторов цикла. В практических приложениях встречаются двойные, тройные и т.д. циклы. В этом случае внутри цикла находится цикл по другому параметру. При программировании вложенных циклов необходимо помнить, что внешний цикл должен быть охватывающим, т.е внешний цикл должен закрываться после внутреннего.
Продемонстрируем вложенные циклы на примере вычисления элементов квадратной матрицы.
Необходимо вычислить и напечатать элементы квадратной матрицы размером N*N,заданных по формуле
Первый индекс матрицы (i) обозначает номер строки, второй -номер столбца.
Для вычисления элементов иатрицы необходимо организовать цикл по всем строкам ( i от 1 до N). Для каждой текущей строки нужно пройти по всем столбцам ( j от 1 до N). Для каждого текущего i и j рассчитать и напечатать элемент матрицы.
For i=1 To N:For j=1 To N
Отметим. что внутренний цикл (по J) закрывается ранее внешнего (по i).
Программирование разветвляющихся вычислительных процессов.
При разработке программ приходится сталкиваться с ситуацией, когда из нескольких допустимых вариантов необходимо выбрать лишь один. Например,в задании к третьей лабораторной работе предлагается рассчитать и напечатать значение функции, заданной в виде условий.
Программная реализация данной задачи предполагает использование одного из условных операторов либо оператора выбора.
Условные операторы языка Бэйсик имеют две модификации: одностроковый оператор IF - Then - Else и многостроковый If - EndIf. Различие заключается в следующем:
одностроковый оператор If-Then-Else должен записываться в одну строку
многостроковый оператор IF-EndIf может содержать несколько строк.
Формат оператора If-Then-Else
При выполнении заказанного условия выполняются операторы, расположенные между ключевыми словами Then и Else, либо от Then до конца строки при отсутствии Else. После выполнения действий управление передается оператору, следующему за If.
При невыполнении условия выполняются операторы, следующие за Else,при отсутствии Else действие оператора If игнорируется.
Одностроковый оператор IF-Then-Else удобно использовать при небольшом числе проверок условий и небольшой длине. В противном случае запись оператора может быть слишком громоздкой и не наглядной.
При значительном количестве проверок условий и самое главное большом числе действий при выполении или невыполнении анализируемого условия следует прибегать к многостроковому оператору If-EndIf.
Формат многострокового оператора:
Однако для организации сложных и многочисленных проверок удобнее использовать оператор выбора Select Case.
Здесь: -любое числовое или символьное выражение;
Элементы списка выражений должны иметь одну из следующих форм:
tg(a+x 3 ). x>2.35 где x=ln(z/a+1)-e z
y= |ax+z|/3, 0x2.35 z=tg(ae 1.5 )
sin 3 z 5. x 2.35 Then y=tan(a+x^3) Else if x>=0 Then y=Abs(a*x+sqr(z))/3 Else y=Sin(z^5)^3
Print “x=“;x,”y=“;y- вычислить сумму числовой последовательности, заданной в виде
S=1-x+x 2 -x 3 +. +(-1) n x n. где x и N считаются заданными.
Для программирования процесса суммирования представим последовательность в стандартном виде.
В нашем случае, начальное значение переменной. хранящей сумму, следует взять равной 1. Параметр суммирования (I) должен пробегать значение от 1 до N с шагом 1. Текущий элемент суммы следует брать в виде (-1) i x i
Фрагмент программы, реализующий процесс вычисления суммы ряда, показан ниже:
После завершения цикла переменная S будет хранить текущее значение суммы элементов последовательности.
Аналогичным образом программируются процессы вычисления сумм элементов вектора, матрицы и т.д. Например, требуется рассчитать элементы одномерного массива как скалярное произведение элементов матрицы:
В этом случае, начальное значение переменной суммирования xi рано 0, параметр суммирования (j) пробегает значение от 0 до N,текущий член суммы равен ai,j *aj,i.
Процесс вычисления бесконечных последовательностей отличается от выше рассмотренного. Так как при решении задач на вычислительных машинах невозможно использовать алгоритмы, работающие бесконечно долго, следует этот процесс некоторым образом ограничить. Это означает, что в последовательности берется в рассмотрение лишь конечное число ее членов.
В задании к данной лабораторной работе предлагается рассчитать и напечатать значение функции и суммы бесконечного ряда для заданного диапазона изменения аргумента.
При вычислении бесконечной последовательности с заданным числом ее членов N, процесс суммирования рассматривался выше.
Однако, нахождения значения суммы бесконечной последовательности с ограниченным числом ее членов не гарантирует получение результата с нужной точностью.
Для получения результата с нужной точностью можно использовать другой алгоритм суммирования:
сумма накапливается до тех пор. пока текущий член последовательности не станет меньше заданной погрешности.
При таком подходе нельзя использовать для процесса суммирования цикл For -Next, т.к. не определена верхняя граница предела суммирования.
Для программирования этапа накопления суммы по этому алгоритму можно использовать цикл Do - Loop с пост условием. Приведем фрагмент вычисления ряда
на языке Qbasic (значения X и точность E считаются заданными):
Loop While Abs(a)>Eps
В заключении отметим, что задание четвертой лабораторной работы предлагает вычисление значений функции и бесконечного ряда для заданного диапазона изменения аргумента. Причем значение суммы ряда следует находить двумя способами
y=-----. S=1-x+x 2 -x 3 +. +(-1) n x n +.
1-x для x[0,0.9] x=0.1
Суммирование бесконечной последовательности предполагается выполнять двумя способами: с заданным числом членов ряда и суммирования до достижения заданной точности.
Если бы в задании отсутствовало суммирование бесконечной последовательности. мы имели бы вариант лабораторной работы № 2.Следовательно, для решения данной задачи нужно в тело цикла по х просто добавить алгоритм вычисления суммы тем или иным способом.
При наличии в общем члене ряда значения факториала. алгоритм суммирования усложняется ввиду отсутствии в составе библиотеки стандартных функций языка процедуры, позволяющей вычислять значение факториала числа. Пример суммирования таких рядов рассмотрен ниже.
Вычисление произведений на ЭВМ.
Алгоритм вычисления произведения элементов числовой последовательности очень близок к процессу суммирования.
Для вычисления произведения применяется следующий алгоритм:
вычислить значение функции Y как произведение элементов одномерного массива
элементы одномерного массива считаются заданными.
Фрагмент программы, реализующий решение данной задачи.
Как было отмечено ранее, в составе библиотеки стандартных программ языка Basic отсутствует функция вычисления значения факториала числа.
Однако, если нужно найти факториал некоторого числа К. вычисляемого по формуле
можно использовать выше описанный алгоритм.
Зачастую процесс вычисления факториала числа рассматривается не как самостоятельная задача, а лишь как часть некоторой комплексной проблемы. Так в задании к четвертой лабораторной работе при вычислении суммы ряда общий член последовательности может содержать значение факториала, например
Для вычисления значения факториала, стоящего в последующем члене последовательности, факториал предыдущего числа уже был найден.В связи с этим ,для реализации процесса вычисления требуемого значения факториала удобно воспользоваться рекуррентной формулой
Каждое последующее значение факториала вычисляется как значение факториала предыдущего числа, умноженное на текущее значение I. Такой подход позволяет уменьшить объем вычислений и зачастую упростить алгоритм. При вычислении факториала вводится переменная, хранящая требуемый результат. Задается начальное значение этой переменной равной 1 ( как известно 0!=1).Каждое вычисляемое значение факториала заносится в ту же переменную.
Для рассмативаемого ряда, процессс вычисления суммы может быть реализован в виде следующего фрагмента:
Однако подобный подход приемлем лишь для вычисление факториалов для небольших значений I (i! 38 ).Для вычислений больших значений факториалов можно использовать вещественные переменные с двойной точностью либо дополнительные математические приемы.
В подобную схему вписываются и более сложные факториальные формулы. Так если в общей формуле ряда стоит значение факториала. определенного как
(2*I). то для реализации подобного подхода необходимо связать значение факториала не с предыдущим. а с пред-предыдущим. Для вычисления второго члена последовательности необходимо использовать значение 4. связав его со значением 2. участвовавшего при расчете 1-ого члена ряда. В этом случае рекуррентная формула приобретает вид
Соответственно изменится формула расчета факториала в вышеприведенном фрагменте программы.
Получение рекуррентных формул.
Иногда при программирование числовых последовательностей (лабораторная работа № 4) рекуррентные формулы позволяют значительно упростить алгоритм расчета и избежать появление нештатных ситуаций, связанных с вычисление факториалов больших чисел.
Рекуррентная формула позволяет связать каждый последующий член последовательности с предыдущим.
Для заданного в виде
ряда рекуррентная формула связывает a1 с a0. a2 с a1 и т.д. или
Получим рекуррентную формулу для вычисления ряда. вида
