CONFERINA NAIONAL DE INSTRUMENTAIE VIRTUAL, EDIIA A II-A, BUCURETI, 27 IUNIE 2005 57

Generatorul de curent continuu

Profesor: Gheorghe OEA Elevi: Mircea PLECA, Alexandru OFRON

Rezumat Generatorul de curent continuu reprezint o serie de programe grupate sub forma unei lecii de fizic pentru clasa a X-a cu rolul de a sprijinii elevul n a nelege anumite procese fizice. Programul a fost realizat pentru a putea fi utilizat in cadrul orelor de fizic desfurate n sistemul AEL, transmindu-se pe rnd fiecare component a leciei. Cuvinte cheie generator, rezistor, ampermetru, voltmetru

1 Introducere Folosind soft-uri de simulare, se realizeaz studiul sistemelor fizice reale, putndu-se observa comportamentul acestora n diferite condiii. Generatorul de curent continuu este un dispozitiv electric care produce i menine o diferen de potenial. Generatorul este caracterizat printr-o tensiune electromotoare(E) i o rezisten intern(r). S-au realizat diferite circuite electrice pentru a pune n eviden funcionarea acestora n diverse situaii si s-au realizat mai multe grafice. Programul a fost realizat pentru a putea fi folosit n timpul orelor de transmitere a cunotinelor sau ntr-o or de recapitulare. Poate fi folosit n laboratorul multimedia utiliznd sistemului informatic AEL, astfel nct fiecare elev s poat efectua singur experimentele. 2 Prezentarea programului Lecia este format din mai multe componente:

1. Prezentare general 2. Funcionarea n gol 3. Funcionarea n scurtcircuit 4. Funcionarea n sarcin 1 5. Funcionarea n sarcin 2 6. Transferul de putere 1 7. Transferul de putere 2 8. Transferul de putere 3 9. Randamentul

Toate aceste componente sunt accesabile din pagina de start a programului. Prezentare general. Cuprinde definiia generatorului, clasificarea acestora, elemente de circuit, legea lui Ohm.

Funcionarea n gol. Elevul dispune de un circuit electric format dintr-un generator, rezistor, ampermetru, voltmetru, ntreruptor, conductori. Modificnd valorile diferitelor elemente din circuit observ ce se ntmpl cu ntreg circuitul. Se observ c tensiunea la borne este egal cu tensiunea electromotoare iar intensitatea este egal cu zero.

U=E, I=0 Funcionarea n scurtcircuit. Elevul dispune de un circuit asemntor cu cel de la punctul anterior cu diferena c in acest circuit rezistorul poate fi scurtcircuitat obinndu-se astfel intensitatea de scurtcircuit. Utilizatorul este avertizat asupra faptului c poate distruge componentele circuitului.

Isc=E/r

Funcionarea n sarcina 1. Elevul poate introduce diferite valori pentru intensitate, tensiune, rezisten i observ variaia intensitii, tensiunii la borne i dou grafice n coordonate U,R i I,R. partea experimental cuprinde i parte teoretic, fiind artat modul de deducere al formulelor de calcul pentru intensitate, tensiune la borne, conform legii lui Ohm.

58 CONFERINA NAIONAL DE INSTRUMENTAIE VIRTUAL, EDIIA A II-A, BUCURETI, 27 IUNIE 2005

pentru R=0; U=0; pentru R=; U=E;

Funcionarea n sarcin 2. Elevul poate introduce diferite valori pentru intensitate, tensiune, rezisten, iar prin nchiderea circuitului poate observa variaia n timp real a tensiunii i intensitii n funcie de R. Transferul de putere 1 cuprinde o parte de teorie i un grafic. Transferul de putere 2. Elevul dispune de un generator, un rezistor, un ampermetru. Modificnd diferite valori pentru elementele de circuit se observ o variaie a puterii. Aceasta se poate observa i n graficele realizate.

IrEUIUP=

=

Transferul de putere 3. Elevul dispune de un generator un rezistor i un ampermetru, avnd posibilitatea de a introduce diferite valori. nchiznd

circuitul observ variaia puterii n funcie rezisten i intensitate Randamentul. Elevul dispune de un circuit format dintr-un generator i un rezistor. Modificnd caracteristicile circuitului elevul poate afla randamentul acestuia i poate observa graficul randamentului n funcie de rezisten.

RrrR

RPuterea

Puterea

consumata

utila

+=

+==

1

1

pentru R=0; =0; pentru R=; =1;

3 Concluzii Cu ajutorul instrumentaiei virtuale elevii pot simula diferite procese fizice, astfel ei pot asimila mult mai uor cunotinele necesare.

R1 r

RIU == E

+

IEIrP += 2