УДК 621.3.01

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Абдрахманов Бауыржан Тендикович
Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова
магистр естественных наук, магистр техники и технологий, старший преподаватель кафедры электротехники и автоматизации

Аннотация
В данной статье анализируется связь и сущность электротехники и компьютерного моделирования в прошлом и в настоящее время. Она повествует смысл самого компьютерного моделирования и её использования в электротехнике. Тематика носит разносторонний характер.

Ключевые слова: , , , , , , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Абдрахманов Б.Т. Электротехника и компьютерное моделирование // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2019/06/89858 (дата обращения: 04.02.2020).

Электротехника – фундаментальная дисциплина почти для всех технических и физико-математических специальностей вузов. И не менее важна, как и все общеобразовательные предметы, такие как высшая математика, физика, информатика, философия и т.д. Она является логическим продолжением раздела электричества и магнетизма из общего курса физики. Уверенно можно считать, что электротехника является важной частью электрофизики. Электротехника отделилась от физики и стала фундаментальной наукой, как и механика, в которой сформировались такие познавательные направления как сопротивление материалов, теоретическая механика, техническая механика, механика твердого тела, механика жидкости и газа и т.д.  На базе общей электротехники создана её углубленная научная теория, называемая теоретическими основами электротехники и вся дальнейшая электротехнология. Встречаются публикации под названиями «Электротехника и электроника», «Электротехника, электроника и электропривод», «Моделирование и основы автоматизированного проектирования приводов» и учебное направление «Электротехника, электромеханика и электротехнология». В основе крупномасштабных научных исследований в энергетике лежит электротехника.

Таким образом, если говорить об электротехнике хотя бы продолжая вышеизложенное, то еще многое можно освятить вплоть до прикладных вопросов частного применения. И этому не будет конца. Так как электротехника связана с получением, распределением, преобразованием и использованием электрической энергии [1, с. 4].

Электротехника – область научных исследований теоретического и практического характера. Связь её с разными проявлениями электрической энергии изнутри объекта и извне, и описание всего этого не перечислить. Этому может быть посвящена книга, состоящая из многочисленных томов. Тут будет и достаточное количество комбинированных вариантов,  так как пределу поиска в познании нет. Весьма важный интерес представляет использование компьютерных технологий в электротехнике. Ведь создание компьютерных моделей во всех технических проектах занимает ведущее место. Всё остальное – это теоретическое описание [2, с. 91].

Так что же такое компьютерное моделирование?

Компьютерное моделирование – это сложная система с использованием информационных технологий, позволяющая с предельной или с максимальной точностью наглядно описать объект исследования. Точного определения дать невозможно из-за разнообразия методов обработки. Но некоторые особенности можно подчеркнуть. Есть известные стили: компьютерное моделирование в текстовом редакторе; компьютерное моделирование в графическом редакторе; компьютерное моделирование в электронных таблицах; компьютерное моделирование в базах данных; создание электронного пособия или самоучителя. Это практикуется специалистами по информатике. Но вообще  для технической науки этого недостаточно. Традиционно как считали ученые в прошлом, что вначале нужно создать математическую модель и её переложить на язык программирования. В настоящее время такое часто практикуется только на разных языках программирования высокого уровня (Basic, Pascal, Fortran). В основном алгоритмы реализованы под операционной системой Windows 7, 8 и т.д. Преимущество создания программы на алгоритмическом языке заключается в том, что она позволяет в зависимости от условий провести вычисления с заданной точностью. Иногда в случае невозможности найти точное решение используется тот или иной численный метод, который реализуется созданием программы зачастую на Delphi или на Pascal. На языке программирования высокого уровня можно построить и графики, но это очень долгий процесс. Гораздо проще использовать, к примеру, математические программы, такие как Mathcad, Matlab. Там можно также построить любые графики и провести все расчёты и точные, и приближённые. Mathcad, Matlab – программные средства математических расчётов. Иногда под компьютерной моделью понимают только алгоритм математической модели, реализованный на компьютере. Как и под математическим моделированием подразумевали только численные методы. А дальше шла её реализация в программах Mathcad и Matlab. Но компьютерное моделирование имеет более широкий смысл. Существует множество прикладных программ, позволяющих построить графики функций, если задать определённую точность и ввести первоначальные и конечные значения аргументов. Даже программа Ms Excel удобна для построения графиков функций и для математических расчётов. В данное время  возможны следующие направления или специальные курсы: компьютерное моделирование электротехнических процессов в среде Mathcad; компьютерное моделирование электротехнических процессов на языке Visual Basic; компьютерное моделирование в электротехнике; электротехнические расчёты на языке Visual Fortran; электротехнические расчёты в среде Delphi. К этому можно добавить следующее: вся электротехника на языке Turbo Pascal; численные методы в электротехнике и программирование на языке Turbo Pascal; виртуальная лаборатория электротехники и так далее.

Таким образом, подводя итоги на сегодняшний день необходимо отметить большие преимущества компьютерного моделирования при познании законов электротехники. К примеру, наглядность при построении графиков, электротехнические расчеты через пакеты прикладных программ, виртуальная электротехническая лаборатория тому свидетели. Информационные технологии непрерывно развиваются, и с годами компьютерное моделирование глубоко проникает  во все сферы ведущей технической науки, называемой электротехника. А это в свою очередь ведёт к научному познанию не только электротехники, но иногда к решению серьёзных  задач электротехнологии с использованием самых совершенных приёмов и методов компьютерного моделирования.

Поделиться в соц. сетях

0

Библиографический список
  1. Борминский С. А. Электротехника и электроника [Электронный ресурс]: электрон. учеб. пособие / С. А. Борминский; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т). – Электрон. текстовые и граф. дан. (3,5 Мбайт). – Самара, 2012. – 1 эл. опт. диск (CD-ROM).
  2. Пушкарева, О.Б.  Электротехника, электроника и электропривод: курс лекций для обучающихся всех направлений и специальностей / О.Б. Пушкарева, Н.Р. Шабалина, С.М. Шанчуров. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2016. – 101 с. – 3,7 Мб.


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Абдрахманов Бауыржан Тендикович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация