Mạch gồm hai nhánh R, L, C mắc song song

Một phần của tài liệu sử dụng matlab để giải một số bài toán mạch điện một pha (Trang 47)

III. Tìm hiểu về phần mềm Matlab

1. Mạch gồm hai nhánh R, L, C mắc song song

Tại giao diện chính của chương trình ta chọn ‘Mạch Số 1’ trong vùng ‘Tùy Chọn’ để

chương trình chuyển sang chếđộ xử lý cho mạch điện này. Sau đó, ta có thể tiến hành nhập các giá trị và ấn các nút lệnh để tìm kết quả.

■ Giao diện mặc nhiên

■ Nhập các giá trị vào vùng dữ kiện theo mạch điện đã chọn

Đối với các giá trị nhập vào, chương trình quy định như sau: ● Mạch điện luôn phải có đầy đủ các nguồn theo hình vẽ.

● Đối với các thành phần R, L, C thì thành phần nào không có ta điền là 0. Nếu tổng trở của nhánh bằng 0 thì chương trình xem như ngắn mạch trên nhánh đó.

Trong quá trình nhập các giá trị ta có thể nhấn Tab để di chuyển dấu nhắc ‘|’ qua ô nhập liệu tiếp theo. Nếu chúng ta nhập sai thì chương trình sẽ có thông báo và tùy trường hợp sẽ có tác động đến ô nhập liệu đó.

■Ấn các nút lệnh để tìm các kết quả tương ứng.

● Tìm trị hiệu dụng của các dòng điện qua các điện trở.

● Tìm công suất tiêu thụ trên các điện trở và cả mạch.

● Tìm biểu thức của các dòng điện qua các điện trở.

● Vẽđồ thị của các dòng điện.

Trong menu file ‘Do Thi’ ta có thể thực hiện vẽ từng đồ thị của các dòng điện, hoặc vẽ

tất cả các đồ thị cùng lúc. Để tiện lợi cho việc vẽ các đồ thị ta có thể sử dụng các phím tắt, các phím tắt này được kèm theo bên cạnh các lệnh trong menu file.

Ngoài ra lệnh nào trong menu file bị mờ đi thì trong trường hợp này lệnh đó không thực hiện, tức là trong trường hợp này không có dòng điện tương ứng với lệnh đó.

* Vẽ từng đồ thị riêng lẻ

Đồ thị của dòng điện i1

Đồ thị của dòng điện i2

Đồ thị của dòng điện i3 (dòng i3 trùng với dòng i) * Vẽ tất cả các đồ thị

Đồ thị của tất cả các dòng điện

Trong khi vẽ các đồ thị thì Matlab tựđộng cân chỉnh các đồ thị cho phù hợp giữa biên

độ của dòng điện với độ lớn của màn hình chứa đồ thị, ngoài ra màu của các đồ thị là thống nhất với màu của các dòng chú thích và màu giữa các đồ thị là khác nhau.

Trong trường hợp cần xem lại mạch điện thì ta sẽấn nút ‘Mạch Điện’. Nếu muốn giải bài tập dạng này với số liệu khác thì ta ấn nút ‘Làm Mới’ để xóa bài tập cũ và thực hiện lại các thao tác trên.

Để chuyển sang bài tập của mạch điện khác ta chọn một mạch điện trong vùng ‘Tùy Chọn’. Nếu ta chọn vào mạch điện mà chương trình đang xử lý thì xem như ta không chọn mạch điện nào cả, và chương trình sẽ cho thông báo như sau:

2. Mạch gồm hai nhánh R, L, C mắc song song và mắc nối tiếp với một nhánh R, L, C.

Tại giao diện chính của chương trình ta chọn ‘Mạch Số 2’ trong vùng ‘Tùy Chọn’ để

chương trình chuyển sang chếđộ xử lý cho mạch điện này. Giao diện của chương trình lúc này như sau:

Giả sử chọn một bài tập cho chương trình xử lý, sau khi thực hiện đầy đủ các thao tác ta sẽ thu được kết quả tổng thể như hình sau:

3. Mạch hai nút-ba vòng.

Tại giao diện chính của chương trình ta chọn ‘Mạch Số 3’ trong vùng ‘Tùy Chọn’ để

chương trình chuyển sang chếđộ xử lý cho mạch điện này. Giao diện của chương trình lúc này như sau:

Chọn một bài tập cho chương trình xử lý, sau khi thực hiện đầy đủ các thao tác ta thu

4. Mạch bốn nút-bảy vòng.

Tại giao diện chính của chương trình ta chọn ‘Mạch Số 4’ trong vùng ‘Tùy Chọn’ để

chương trình chuyển sang chếđộ xử lý cho mạch điện này. Giao diện của chương trình lúc này như sau:

Chọn một bài tập cho chương trình xử lý, sau khi thực hiện đầy đủ các thao tác ta thu

5. Mạch gồm nhiều nhánh mắc song song.

Tại giao diện chính của chương trình ta chọn ‘Mạch Số 5’ trong vùng ‘Tùy Chọn’ để

chương trình chuyển sang chếđộ xử lý cho mạch điện này. Giao diện của chương trình lúc này như sau:

Chọn một bài tập cho chương trình xử lý, sau khi thực hiện đầy đủ các thao tác ta thu

6. Mạch cầu.

Tại giao diện chính của chương trình ta chọn ‘Mạch Số 6’ trong vùng ‘Tùy Chọn’ để

chương trình chuyển sang chếđộ xử lý cho mạch điện này. Giao diện của chương trình lúc này như sau:

Chọn một bài tập cho chương trình xử lý, sau khi thực hiện đầy đủ các thao tác ta thu

Trong quá trình xử lý các bài toán chương trình còn có một vài tiện ích khác để người sử dụng kiểm tra sự họat động của nó. Các tiện ích này như sau:

ƒ Ta có thể xem chú thích của các nút lệnh hoặc của các vị trí trong vùng dữ kiện dưới dạng hiển thị nhanh (Tooltip) khi ta rê chuột đến các vị trí đó.

ƒ Ta có thể gọi một bộ số mặc định của chương trình bằng nút lệnh ‘Mặc Nhiên’.

ƒ Ta có thể gán các bộ số hoàn toàn ngẫu nhiên cho các bài tập bằng cách kéo thanh trượt ở phía dưới nút lệnh ‘Biểu Thức’.

ƒ Đểđóng cửa sổ của chương trình ta có thểấn nút ‘Thoát’ ở phía dưới cùng của dãy nút lệnh.

ƒ Trường hợp nếu muốn thoát chương trình Matlab ta có thể thực hiện bằng lệnh ‘Thoat Matlab’ trong menu ‘He Thong’.

1. Kết quả nghiên cứu

Matlab là một ngôn ngữ lập trình với môi trường tương tác cho phép ta tiến hành các nhiệm vụ tính toán có cường độ lớn, nhanh hơn so với các ngôn ngữ lập trình khác. Matlab là được viết tắt cho “Matrix Laboratory” – Phòng thí nghiệm ma trận. Matlab còn là một bộ phần mềm cho công việc tính toán trong các ngành kỹ thuật, phạm vi ứng dụng rất rộng cho nhiều ngành khoa học và nhất là trong lĩnh vực toán học ứng dụng. Matlab cho phép người dùng tiến hành rất nhiều nhiệm vụ, thông thường liên quan tới việc giải quyết các vấn đề một cách số học. Matlab ứng dụng những thuật toán hết sức chính xác, vì vậy kết quảđược tính toán bằng Matlab là có độ chính xác rất cao. Các câu lệnh tính toán trong Matlab là đơn giản và dễ xây dựng, người dùng có thể xây dựng riêng cho mình những hàm toán học cho những ứng dụng đặc biệt.

Sau một thời gian nghiên cứu ngôn ngữ lập trình Matlab và viết lập trình để Matlab giải một số bài toán mạch điện một pha, tôi nhận thấy khóa luận đã hoàn thành tốt mục đích và nhiệm vụđã đề ra.

Trên cơ sở tham khảo các tài liệu và vận dụng các lý thuyết đã học về mạch điện, cấu trúc và các đại lượng đặc trưng của mạch điện, các định luật và phương pháp cơ bản để

giải mạch điện. Tôi đã đưa ra được lý thuyết chung cho các vấn đề này và các bài tập ví dụ minh họa cho các vấn đềđã nêu.

Ngoài ra tôi đã xây dựng được các bước giải cho một số bài tập mạch điện một pha để

tìm dòng điện và công suất trên các điện trở. Việc làm này là hết sức quan trọng để tôi xây dựng chương trình cho Matlab giải các bài tập này.

Sau khi nghiên cứu, tìm hiểu về Matlab tôi đã giới thiệu khá khái quát về Matlab, đồng thời đã nêu lên được những nội dung cơ bản cho việc ứng dụng Matlab để giải các bài tập mạch điện. Cùng với những kết quả nghiên cứu được về mạch điện một pha tôi đã xây dựng hoàn thành chương trình sử dụng Matlab để giải một số bài toán mạch điện một pha. Chương trình xử lý tốt các vấn đề và cho kết quả chính xác.

2. Đóng góp của đề tài

Đối với bản tôi việc tìm hiểu, nghiên cứu để hoàn thành tốt đề tài này sẽ tạo được nhiều

điều kiện thuận lợi ban đầu cho công việc giảng dạy của tôi sau này. Bên cạnh đó đề tài còn cho tôi thấy được tầm quan trọng, cũng như là sự cần thiết của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào việc dạy và học.

Đối với các giáo viên, đề tài này có thể xem là một tài liệu, một chương trình tham khảo để hỗ trợ việc giảng dạy của mình.

Đối với các bạn sinh viên thì có thể dùng đề tài để tham khảo và nghiên cứu, từđó các bạn có thể sử dụng nó để giải các bài tập hay bổ sung, phát triển thêm để hỗ trợ cho việc học tập của mình.

3. Hạn chế của đề tài

Tuy đề tài đã được đầu tư rất nhiều nhưng đề tài vẫn còn tồn tại những hạn chế nhất

định, cụ thể như sau:

ƒ Chương trình của đề tài chỉ dừng lại ở các trường hợp suy biến trên tải.

ƒ Chương trình không đáp ứng được cho mọi trường hợp suy biến của các dạng mạch điện đã chọn.

Do quỹ thời gian có hạn và những hạn chế về trình độ của bản thân nên đề tài không tránh khỏi những sai sót nhất định. Kính mong quý thầy cô và Hội đồng thông cảm.

4. Hướng phát triển tương lai

Trong tương lai nếu có điều kiện tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu và phát triển đề tài này để đề tài càng hoàn thiện hơn. Tôi sẽ viết lập trình tiếp cho các trường hợp suy biến của bài toán theo các dạng mạch điện đã chọn. Cụ thể như sau:

ƒ Cho nhập giá trị của U là 0.

[1] Đặng Văn Đào. 1997. K thut đin, nhà xuất bản Giáo dục.

[2] Nguyễn Kim Đính. 2003. Bài tp k thut đin, nhà xuất bản ĐHQG TP. Hồ

Chí Minh.

[3] Nguyễn Hoài Sơn. 2000. ng dng Matlab trong tính toán k thut (tp 1),

nhà xuất bản ĐHQG TP. Hồ Chí Minh.

[4] Nguyễn Chí Ngôn. 2003. Thí nghim CAD (Computer-Aided Design), Đại

học Cần Thơđọc từ nguồn: http://www.cit.ctu.vn/department/ac/ncngon.html

[5] Nguyễn Lân Tráng. 1999. K thut đin 1, nhà xuất bản Giáo dục.

[6] Phạm Thế Bảo, Ebook S dng công c Guide Layout thiết kế giao din

trong Matlabđọc từ nguồn: http://www.matlab.com.vn.

[7] Trương Tri Ngộ. 1997. Bài tp k thut đin, nhà xuất bản Xây dựng.

[8] Vương Tấn Sĩ. 2000. Giáo trình Matlab, Đại học Cần Thơ.

[9] Phần mềm Matlab Version 7.0.1 Service Pack 2 của MatWork.

[10] Bài tập đồ họa Matlab lớp cao học vật lý K16 Đại học KHTN TP.Hồ Chí

Một phần của tài liệu sử dụng matlab để giải một số bài toán mạch điện một pha (Trang 47)