Начала ЭЛЕКТРОНИКИ

Русский English

Была разработана обучающая система для школьников и студентов младших курсов ВУЗов по курсу электричества. Обучающая система реализована как мультимедийное приложение, работающее в среде операционных систем WindowsXX, представляет из себя электронный конструктор, в котором учащийся может "собирать" различные электрические схемы и наблюдать за установившимся режимом их работы, подключая различные источники постоянного или переменного тока. При помощи конструктора учащийся может:

• изучать зависимость удельного сопротивления проводников от материала, длины и поперечного сечения;
• изучать законы постоянного тока - закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи;
• изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек;
• изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах;
• изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой;
• ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;
• изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей в цепях переменного тока;
• изучать выделение мощности в цепях переменного тока;
• исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром;
• исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока;
• конструктор можно также использовать в рамках его возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся.

Центральным элементом приложения является монтажный стол, на котором учащийся может "паять" различные детали. "Пайка" деталей в нужные контакты монтажной платы ведётся путём перетаскивания их из панели на монтажную плату.

Справа от монтажной платы расположена панель с деталями. В конструкторе реализован следующий набор деталей:

• резистор (характеризуется номиналом в омах и мощностью в ваттах, "сгорает" при ее превышении);
• предохранитель (характеризуется максимальным рабочим током, "сгорает" при его превышении);
• конденсатор (характеризуется номиналом в фарадах и рабочим напряжением, выходит из строя при его превышении);
• катушка (характеризуется номиналом в генри);
• монтажный провод (имеет очень малое сопротивление);
• выключатель (характеризуется двумя состояниями - "замкнуто" и "разомкнуто");
• элемент питания (характеризуется полярностью, ЭДС в вольтах и внутренним сопротивлением в омах);
• генератор синусоидального напряжения (характеризуется амплитудой и частотой переменного напряжения);
• лампочка (характеризуется сопротивлением, рабочим током или мощностью, "перегорает" при их превышении);
• электронагреватель (характеризуется сопротивлением, рабочим током или мощностью, "перегорает" при их превышении);
• реальный проводник (характеризуется удельным сопротивлением, длиной и площадью сечения);
• черный ящик (это либо резистор, либо конденсатор, либо индуктивность, либо батарейка);
• реостат (характеризуется максимальным значением сопротивления, шаг изменения - 5%);
• переменный конденсатор (характеризуется максимальным значением ёмкости, шаг изменения - 5%).

В процессе своих исследований учащийся может пользоваться современными измерительными приборами в число которых входят цифровой мультиметр и двухканальный осциллограф. Учащийся может записывать собранные схемы на жёсткий диск компьютера или дискеты и в последующем читать их оттуда.

Работа над программой завершена и она имеется во всемирной компьютерной паутине.

Авторские права © зарегистрированы и принадлежат группе разработчиков в составе:

Программа разработана в Казахстане в г.Алма-Ате.
Октябрь 1998 - Июнь 2000. Доработано в 2001 г.
Адаптировано для Windows Vista в 2007 г.