NUOLATINĖS SROVĖS ELEKTROS GRANDINIŲ TYRIMAS TAIKANT BAIGTINIŲ ELEMENTŲ METODĄ

Abstract

GebÄ—jimas matematiÅ¡kai modeliuoti, tirti, analizuoti ir skaiÄiuoti elektros grandines yra vienas svarbiausių reikalavimų, keliamų Elektronikos ir elektros inžinerijos studijų krypties studentams. NesudÄ—tingos nuolatinÄ—s srovÄ—s elektros grandinÄ—s, sudarytos iÅ¡ kelių nuosekliai ar lygiagreÄiai sujungtų varžinių elementų tyrimas, studentams nÄ—ra labai sudÄ—tingas uždavinys. Tokios grandinÄ—s pagrindiniai elektriniai dydžiai – ekvivalentinÄ— varža, srovÄ—s pratekanÄios per kiekvienÄ… varžinį elementÄ… (rezistorių), įtampa ir galia kiekviename elemente – nesunkiai apskaiÄiuojami. TaÄiau sujungus Å¡akotÄ…jÄ… grandinÄ™ su daugiau varžinių elementų, minÄ—tuosius dydžius apskaiÄiuoti sunkiau. SudÄ—tingesnÄ—ms elektros grandinÄ—ms tirti naudojamos paplitusios universalios ar specializuotos kompiuterinÄ—s programos. Tokios, kaip: Ansys/Emag, SolidWorks Electrical ir pan., kurios ne tik paspartina skaiÄiavimus ir vizualizuoja gautus tyrimo rezultatus, bet padeda iÅ¡vengti skaiÄiavimo paklaidų. Norint iÅ¡mokti deramai naudotis tokiomis programomis, neužtenka iÅ¡manyti tik elektros grandinių teorijÄ…, bet bÅ«tina įsisavinti esmines baigtinių elementų metodo, kuriuo remiantis jos ir buvo sukurtos, idÄ—jas. Å iame straipsnyje supažindinama su baigtinių elementų metodo pagrindais ir baigtinių elementų modelių, skirtų nuolatinÄ—s srovÄ—s elektros grandinÄ—ms tirti, sudarymo principais; pateikiami skaiÄiavimo pavyzdžiai. IÅ¡samiau visus baigtinių elementų metodo aspektus paaiÅ¡kina programavimo terpÄ—je MatLab paraÅ¡yta programa, skirta nuolatinÄ—s srovÄ—s grandinÄ—ms tirti. Å i programa validuota naudojant Electronics Workbench (MultiSIM Schematics) kompiuterinÄ™ programÄ….