СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до 25.07.2025

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Решение задач физике средствами MS Excel

Категория: Информатика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Задача о заряде и разряде конденсатора. 

Решение задачи выполнено в MS Excel - задача которая требует выполнения значительного числа шагов, что делает эти задачи излишне трудоемкими для решения вручную.

https://multiurok.ru/files/rieshieniie-zadach-fizikie-sriedstvami-ms-excel-pr.html

 

 

Показать полностью

Просмотр содержимого документа
«Решение задач физике средствами MS Excel»

Решение задач физике средствами MS Excel_13

MS Excel является удобным средством решения разнооб­разных расчетных задач.

Рассмотрим решение задачи по физике средствами Excel, требующих выполне­ния значительного числа шагов, что делает эти задачи излишне трудоемкими для решения вручную.

Задача о заряде и разряде конденсатора

Электрический конденсатор заряжается от источни­ка ЭДС (рис. 1). Известны величина ЭДС и сопротивле­ние цепи заряда. По прошествии некоторого времени конденсатор отключается от источника ЭДС и подклю­чается к резистору с известным; сопротивлением. В те­чение некоторого времени наблюдается разряд конден­сатора. Требуется определить изменение напряжения на конденсаторе и тока в цепи при заряде и разряде.

Рисунок 1. Схема заряда и разряда конденсатора

C

Е



R

R







Решение.

Обозначим ЭДС источника как Е, а напряжение на конденсаторе —UK.Напря­жение на конденсаторе при заряде подсчитывается по формуле UK= Е (1 е-t/RC). Пусть ЭДС равна 1 В, тогда расчет можно производить по упрощенной формуле

UK= 1 е-t/RC .

Зададим конкретное время для процесса заряда конденсатора, например 3с. Соответственно, расчет по приведенной выше формуле проведем для значений вре­мени от 0 до 3с с шагом 0,3с. Пусть по прошествии этого времени делается переключение конденсатора на разряд. Поэтому с момента времени 3,3с будем пользоваться формулой для разряда конденсатора UK= Uс е-t/RC). , где Uс — напряже­ние, до которого зарядился конденсатор.

Чтобы для разряда счет времени начался с 0, будем вычитать все последующие значения времени из значения 3,3с (например, 3,3 - 3,6 = - 0,3).

Ток, протекающий через конденсатор при заряде, рассчитаем по формуле IK = (Е -UK)/R.Напомним, что Е мы положили равным 1. Ток разряда конденсатора находится по формуле 1К = UK/ R.

Таким образом, таблица должна быть составлена из двух таблиц: таблицы рас­чета токов и напряжений при заряде конденсатора и таблицы расчета токов и на­пряжений при разряде конденсатора.

При построении графика для напряжений и токов в формуле для тока можно сделать умножение на масштабный коэффициент 1 000 000 или 900 000, так как числовые значения тока во много раз меньше значений напряжения.

Формулы, по которым выполняются вычисления, приведены на рис. 2.

Напряжение Uс, до которого зарядился конденсатор получено в ячейке В15. Оно является исходным для разряда, поэтому повторяется в ячейке В16. Величина ЭДС (ячейка ЕЗ) при вычислениях может быть введена любая. Здесь для простоты выбрана единица (1 В).

Рисунок 2. Формулы для расчета напряжения и силы тока при заряде разряде конденсатора



























На рис. 3 показаны результаты расчета. График для напряжения помечен ромбиками, а график для тока – квадратами.

Рисунок 3. Результаты расчета напряжения и силы тока при заряде и разряде конденсатора



Литература:

  1. Понятный самоучитель работы в Excel. СПб,: Питер, 2002

  2. Информатика и образование. №4, 2003.






Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

09.02.2018 15:22
Власовец Надежда Витальевна @vlasnadezhda
Спасибо за комментарии!
09.02.2018 06:17
Ионина Оксана Владимировна @oksana_ionina
Можно провести интересный интегрированный урок с физикой.
09.02.2018 06:16
Ионина Оксана Владимировна @oksana_ionina
В работе пригодится.
09.02.2018 06:16
Ионина Оксана Владимировна @oksana_ionina
Спасибо.

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!