Ўзбекистон республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларни РИВОЖЛАНТИРИШ ВАЗИРЛИГИ

Тошкент ахборот технологиялари университети

Физика кафедраси

Талабаларни мустақил тайёрланиши учун физиканинг “Электр” қисмидан методик қўлланма

Тошкент - 2016

МУҚАДДИМА

Ушбу қўлланма умумий физика курси дастури асосида тузилган бўлиб,“Электр” қисмидаги Кирхгоф қонунлари бўйича ишланадиган масалаларни ўз ичига олади.

Уй вазифаси учун мўлжалланган масалалар вариантлари бўйича тақсимлаган. “Электр” қисмидаги Кирхгоф қонунлари бўйича маслаларни ишлашнинг қисқача услубий кўрсатмалари ва уларни ечиш бўйича керакли тавсиялар берилган.

Амалий машғулотларга тайёрланишда ва масалаларни тўғри таҳлил қилишда ёрдам бериш мақсадида Кирхгоф қонуни масалаларини Крамер усулида ишлаш кўрсатиб берилган.

Mундарижа

Кириш..........................................................................3

1. Назарий қисми .......................................................9

1.1. Кирхгоф қонуни..................................................9

1.2. Крамер усули.....................................................14

1.3. Crocodile Technology ва MathCad дастурининг имкониятлари...........................................................15

1.3.1. Crocodile Technology......................................15

1.3.2. MathCad ..........................................................15

1.3.3. Google Docs да ишлаш...................................16

2. Асосий қисм.........................................................17

2.1. Crocodile Technology муҳитида электр занжирини яратиш...................................................18

2.2. MathCad дастури ёрдамида тенгламани ечиш...........................................................................19

2.3. Крамер усулида тенгламани ечиш..................20

Хулоса.......................................................................21

Фойдаланилган сайтлар рўйхати............................22

КИРИШ

Мазкур услубий кўрсатма Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлигининг 2009 йил 14 августдаги 286-сонли «Талабалар мустақил ишларини ташкил этиш тўғрисида»ги буйруғи билан тасдиқланган «Талабалар мустақил ишини ташкил этиш ва назорат қилиш» бўйича йўриқнома, 2009 йил 7 августдаги 276–сонли буйруғи билан амалга киритилган. “Олий таълим муассасаларида талабалар билимини назорат қилиш ва баҳолашнинг рейтинг тизими тўғрисида Низом”га кўра ҳамда ТАТУ Илмий Кенгашининг тавсиясига биноан ишлаб чиқилган.

Мустақил ишни бажаришдан асосий мақсад, талабалар дарс жараёнида олган билимларидан ташқари, мазкур методик қўлланмада ҳар бир иш учун берилган адабиётларга асосланган ҳолда мустақил равишда ўз билимларини оширишдан иборат. Топшириқларни мустақил равишда ўрганиши уларни ушбу фанни талаб даражасида ўзлаштириш имконини беради.

Мустaқил ишнинг ўзигa ҳoслиги шундaки, ўқув фaoлиятининг бу қисми тaлaбaларнинг мустaқил фаоллиги ҳамда тегишли профессор-ўқитувчиларнинг назорати асосида ташкил этилиб, ўқув рeжадa семестр бўйича ажратилган соатлар ҳажмига кўра aмaлгa oширилaди.

Мазкур методик қўлланмадa тaлaбaлaр мустaқил ишлaрининг aсосий шaкллaри вa улaрнинг мaзмуни, мустақил ишни амалга оширишда талаба бажариши лозим бўлган вазифалар, мустaқил ишни бажариш бўйича маслаҳатларни ташкил этиш, уларни назорат қилиш ва баҳолаш тартиби баён этилган.

Фанлар бўйича талабанинг мустақил таълими шу фанни ўрганиш жараёнининг таркибий қисми бўлиб, услубий ва ахборот ресурслари билан тўла таъминланган бўлиши керак.

Мазкур методик қўлланмада мустақил иш таркиби, мустақил ишни бажариш тартиби, талаба ўз билимини мустаҳкамлаши учун лозим бўлган мустақил иш мавзулари кўрсатилган.Фанлар бўйича мустақил иш мажмуасида фаннинг барча мавзулари қамраб олинган ва унинг асосида конкрет мавзуларшакллантирилган.

Мазкур методик қўлланма “физика“ кафедрасида ўқитиладиган фанга тааллуқли бўлиб, мустақил ишларни бажаришда талаба фанлар бўйича жавобгар профессор-ўқитувчиларга маслаҳат олиш учун мурожаат этишлари мумкин.

Физикакафедраси телекоммуникация, телевизион технологиялари, компьютер ва дастурлаш технологиялари таълим йўналишиларибўйича бакалавр 1-босқич талабаларига фундаментал билим берадиган кафедрадир.

МУСТАҚИЛ ИШ ТУЗИЛМАСИ

1.Мустақил иш қуйидаги қисмлардан ташкил топиши лозим:

• титул варағи;

• мундарижа;

• кириш;

• мавзуни ёритилиш қисми (3-4 бобдан иборат бўлиши мумкин);

• хулоса;

• фойдаланилган адабиётлар рўйхати;

• илова (агар лозим бўлса).

2.Титул варақа мустақил ишнинг биринчи бети ҳисобланиб, қатъий равишда тасдиқланган қоида бўйича тўлдирилади, титул варағидан сўнг мундарижа жойлаштирилади.

3.Мундарижа - мустақил ишнинг қисм, бўлим ва параграфларнинг рўйхати. Мустақил ишнинг бўлим ва параграфларнинг номларини қисқартирилган ҳолда ёки тасдиқланган қоидадан бошқа кўринишда бериш мумкин эмас.

4. Кириш қисмида қуйидагилар ўз аксини топиши лозим:

• ўрганилаётган мавзунинг аҳамияти;

•мавзунинг долзарблиги (агар янги технологияларга тегишли бўлса);

• мавзуни ўрганишдан максад;

5.Бўлимда қуйидагилар ўз аксини топиши лозим:

• ўрганилаётган мавзунинг мазмуни, унинг телекоммуникация тармоқларидаги ўрни, вазифаси, қўлланиш усуллари, тузилиш таркиби ва ҳоказолар;

• ушбу соҳа муаммоларининг таҳлили ва ривожлантириш истиқболлари;

• телекоммуникация соҳасига нисбатан масалланинг умумий қўйилиши ва ечимга талаблар;

• мавжуд ечимлар шарҳи, уларнинг устунликлари ва камчиликлари, қўйилган талабларга мослиги;

• масалани қўйиш ва соҳани талабларини ҳамда мавжуд ечимларни камчиликларини ҳисобга олган ҳолда мазкур ишга талабларни аниқлаш;

6.Мустакил ишда бажарилган ишларнинг хулосаси «Хулоса» деган бўлимда келтирилади. Ҳар бир хулоса асосланган бўлиб, қўйилган масалани бажарилганлик даражаси ҳамда келгусида ривожлантириш истиқболлари кўрсатиб ўтилиши лозим.

Фақатгина жиддий таҳлил килинган ва текширилган натижалар асосида хулоса чиқариш тавсия этилади. Хулосалар қисқа ва лўнда бўлиши лозим.

7. Адабиётлар рўйхатига муаллиф фойдаланган барча манбалар киритилади.

Фанлар бўйича мустақил ишни бажариш ва расмийлаштиришга намуна иловада келтирилган.

Мустақилиш матни А4 форматдаги варақда, ўлчамлари чапдан 3.0 см, ўнгдан 1.5 см, юқоридан ва пастдан 2.0 см, Times New Roman шрифтида 14 ўлчамда, 1.5 интервалда терилиши лозим.

Бу лойиха, бизга Кирхгоф қонунини, ток кучининг қийматларини Крамер усулидан фойдаланиб аниқлашни ва Crocodile Technology ва MathCad муҳитида ишлашни кўрсатиб беради.

Бу лойихада биз занжир ясаб, Кирхгоф қонуни ёрдамида занжир тугунларидаги ток кучининг қийматларини ҳисоблашни ўрганамиз. Кирхгоф қонуни ёрдамида ток қийматларини ҳисоблашни, сўнгра Крамер усули орқали ток қийматларини ҳисоблашни ўргатади.

Педагогик фаолиятда амалий ва педагогик дастурий воситалардан фойдаланиш

Электрон таълим муҳитида лаборатория ишлариниташкиллаштиришнингўзигахосмуаммоларимавжуд.

Айнан бу муаммони виртуал лаборатория ишларидан фойдаланган ҳолда ташкиллаштириш мумкин. Буўқувмодулимиздаайнанюқоридакелтирилганмуаммониҳалқилишгаҳаракатқиламиз.

Бу модулда келтирилган педагогик дастурийвоситалар Тошкент ахборот технологиялари университетининг физика кафедрасида 2005 йилдан

буёнкенгқўлланилибкелинмоқдаваўқувжараёнидаталабаларнингфанниўзлаштиришиниижобийнатижаларгаолибкелди.

Педагогик дастурий воситалардан (бирор бир жараённи визулаллаштириш имконияти берувчи педагогик дастурий восита- симулятор) фойдаланиш жараёнида талабалар маъруза вақтида ўрганган назарий билимларини виртуал бўлсада ҳаётга тадбиқ қиладилар. Ушбу тадқиқотлар жараёнида талабалар ўз билимларини янада мустаҳкамлаш билан бир қаторда назария ҳамда ҳаётий тадқиқотларнинг ривожланишига бевосита хисса қўшадилар. Бундан ташқари ўша симуляторларнинг ҳам янада ривожланишига, янада ҳақиқий ҳаётий тадқиқотларга яқин натижаларберадиган даражага чиқаришда ўз ҳиссаларини қўшишлари мумкин. Бу ўз ўрнида талабаларни фақатгина “тингловчи” вазифасида қолмасдан, бевосита илмий-тадқиқот ишларида қатнашувчиларга айлантиради ва талабаларда тадқиқотларга бўлган қизиқишларини янада ортишига олиб келади.

Ҳозирги кунда фан-техниканинг катта суръатларда ривожланиши реалҳаётий тадқиқот ускуналарини ушбу ривожланиш билан бир қаторда кетишида қийинчилик туғдиради. Хусусан, симуляторларда эса бундай тўсиқлар мавжуд эмас ва ҳатто ушбу “виртуал тадқиқотхоналар” фан-техника ривожланиш тезлигига қўшимча тезлик қўшади.

Албатта, ҳар соҳада бўлгани каби симуляторлардан фойдаланишга нисбатан ҳам қарши фикрлар мавжуд. Улардан энг биринчиси симуляторларнинг ҳақиқий объект ва жараёнларни тўла-тўкис ифода эта олмасликларидир. Бу симуляторлар ёрдамида олинган натижалар билан ҳаётий тажрибалардан ҳосил бўлган натижалар ўртасида тафовутлар пайдо бўлишига олиб келади. Баъзи симуляторлар эса ўйин шаклида ясалган, масалан, ҳайдовчилик ёки учувчилик симуляторлари. Улар фойдаланувчиларда доимий ишқибозлик келиб чиқишига олиб келади ва натижада тадқиқотдан кўра кўпроқ ўйин тарафи устун келади.

Шунга қарамасдан симуляторлардан фойдаланишнинг салбий томонлари ижобий томонларига нисбатан анча кучсиз ҳамда уларни бартараф этиш имкониятлари мавжуд. Шунинг учун улар симуляторлардан фойдаланишнинг қандайдир маънода чекланишига асосий сабаб бўла олмайди.

Crocodile Physics дастури. Crocodile Physics дастури физиканинг механика, электр, оптика ва тўлқин ҳодисалари бўлимларига оид виртуал лаборатория ишларини яратиш ва кузатиш имкониятини берувчи конструктор ҳисобланади. Будастурданмактаб, академик лицей вакасб-

ҳунар коллеж ўқувчилариваолийтаълиммуассасаларинингталабаларифойдаланишларимумкин.

Ушбу дастурCrocodileClipsLtdтомонида 1994 йилдан бери такомиллаштирилибкелинмоқда. Дастурданмасалаечишда, виртуал лаборатория ишлариниванамойиштажрибалариниташкиллаштиришдакенгфойдалансабўлади. Ҳозиргикундадастурдан 35 таданортиқривожлангандавлаттаълиммуассасаларидакенгфойдаланибкелинмоқда.

Дастурфизиканингмаълумбирбўлимларигаоиджараёнларнисекинлаштиришнатижасидакузатиш имкониятинияратади.

Радио тўлқиннинг бирор бир тусиқдан ўтишидакузатиладигандифракция жараёни келтирилган.

Дастурнинг ўзига хос хусусиятлари: 50 дан ортиқ қадамма - қадам ўргатувчи дарслар, 150 дан ортиқ физиканинг бўлимларига оид тайёр моделлар, физикавий жараёнларни компьютерда моделаштириш имконияти, Ер шароитида ўтказиш қийин бўлган тажрибаларни амалга ошириш ва кузатиш, дастурнинг кучли инструментарияси, тажрибада қатнашаётган физик катталикларнинг қийматини жуда яхши аниқлик билан ҳисоблаш имкониятини беради, физик ҳодисада қатнашаётган физик катталик билан бошқа физик катталиклар ўртасидаги графикли боғланишни ҳосил қилиш, яратилган моделларни сақлаш ва қоғозга чоп этиш мумкин.

Crocodile Technology дастури. Бу дастур ўрта мактаб ўқувчи ва ўқитувчилари, акдемик лицей ва касб-ҳунар коллеж талабалари учун физика фаннини «Электр» қисмини чуқурроқ ўзлаштиришда ҳозирги замон ахборот технологиялари имкониятларидан фойдаланиш имконнини беради. Бундан ташқари, Crocodile Technology дастуридан электротехника, электр занжирлар назариясини ўрганиш курсларида ҳам фойдаланиш мумкин.

Дастур электрон конструктор бўлиб, у монитор экранидаэлектрсхемаларинийиғишжараёнинихуддиҳақиқийтажрибадагисингари имитация қилиш, электркатталикларнимультиметрда (3 ўлчовли), амперметр вавольтметрлардаўлчашимкониятиниберади.

Масалан, дастурда:

• Микропроцессорларнидастурлашваробототехникагаоидмоделларнинг 3D кўринишдасимуляциялаштиришмумкин.

• Конструктор деталларинингтасвириваўлчовасбобларининг схематик ваҳақиқийкўринишдаберилган;

• Қаршиликданоқибўтаётган ток қувватинингқийматиберилганноминалданортибкетса, қаршилик (портлаб) куяди, буэсаэкрандаунинг ранги ўзгарибқорайган деталь кўринишигаўтишибиланкўрсатилади;

• Электр чироқ ва электриситгич асбоблари қувватнинг номинал қийматида ёрқинлашади, агар улардаги қувват ишчи қийматидан ортиб кетса куяди ва бу асбоб экранда қорайиб қолади. Худди шунингдек экранда бошқа деталлардаги физикавий катталикларнинг ўзгариши имитация қилинади;

Кўпгина жараёнларвауларнингнатижаларитовушлиэффектларорқалиифодаланади. Буларнингбарчаси, талабаўзийўлқўйганхатолариникўриши, муваффақиятсизбажарилгантажрибанингсабабларинианиқлашниўрганишиваэлектрсхемаларинитажрибаниҳақиқийқурилмалардабажаришданолдинтаҳлилқилиш кўникмаларини ҳосилқилиш имконини беради.

Бу дастур, фойдаланувчини изланувчанликка, ижодий фикр юритишга, иш натижаларини таҳлил қилишга ўргатади.

Дастур имкониятлари жуда кенг бўлиб, ундан амалий машғулотларда (яъни масалалар ечишда) айниқса, виртуал лаборатория ишларини бажаришда кенг фойдаланиш мумкин.

1. Назарий қисм.

1.1. Кирхгоф қонуни

Кирхгоф қонуни немис физиги Густав Роберт Кирхгоф томонидан шакллантирилган.

Агар Кирхгоф таърифлаган қоидадан фойдаланилса, тармоқланган занжирларни ҳисоблаш анча осонлашади. Бу қоида иккита. Улардан бири занжирнинг тугунларига таалуқли бўлиб, занжирнинг тармоқланиш нуқтасида, потенциал ўзгармаётган ҳолда, токларнинг тугундан олдинги йиғинди қиймати, тугундан кейинги йиғинди қийматига тенгдир. Иккитадан ортиқўтказгич уланган нуқта тугун деб аталади. Кирхгофнинг биринчи қоидасига асосан, тугунда учрашувчи токларнинг алгебраик йиғирдиси нолга тенг:

∑ I k = 0

Бу қоиданинг тўғрилиги қуйидаги мулоҳазалардан келиб чиқади. Агар токларнинг алгебраик йиғиндиси нолдан фарқли бўлганда эди, тугунда зарядларнинг тўпланиши ёки камайиши содир бўлиб, бу эса ўз навбатида тугунда потенциалнинг ўзгаришига ва демак, занжирдан ўтувчи токларнинг ўзгаришига олиб келган бўлар эди. Шундай қилиб, занжирда токларнинг ўзгармаслиги учун шартнинг бажарилиши зарур.

$Описание: C:\Users\admin\Pictures\11.png$

1-расм

$Описание: C:\Users\admin\Pictures\рисунок.png$
Тенгламани N та тугундан иборат занжирнинг ҳар бир тугуни учун ёзиш мумкин. Лекин N – 1 тенглама мустақил бўлиб, N – 2тенглама эса шу тенгламалардан келиб чиқади.

2-расм

Тармоқланган занжирда фикран ихтиёрий ёпиқ контур (2-расмдаги 1-2-3-4-1 контурга қ.) ажратамиз. Айланиш йўналишини белгилаймиз (масалан, расмда кўрсатилгандек соат стрелкаси бўйлаб)ва контурнинг ҳар бир тармоқ уланмаган қисмлари учун Ом қонунини қўллаймиз:

I₁R₁=φ₁ - φ₂+ ε₁

I₂R₂=φ₂- φ₃+ ε_{2 (2)}

I₃R₃=φ₃- φ₄+ ε₃

I₄R₄=φ₄- φ₁+ ε₄

Бу ифодалар қўшилганда потенциаллар қисқаради ва Кирхгофнинг иккинчи қонунини ифодаловчи тенглама ҳосил бўлади.

Тенгламани берилган тармоқланган занжирда фикран ажратиб олинган барча ёпиқ контурлар учун тузиш мумкун. Аммо бошқа контурларни бир-бирига қўшиш йўли билан ҳосил қилиш мумкун бўлмаган контурларнинг тенгламаларигина мустақил бўлади.

Масалан расмда кўрсатилган занжир учун уч тенглама тузиш мумкин;

3-расм

1) 1 – 2 – 3 – 6 – 1 контур учун

2) 3 – 4 – 5 – 6 – 3 контур учун

3) 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 1 контур учун

Охирги контур биринчи иккитасининг қўшилишидан ҳосил бўлади. Бинобарин, кўрсатилган контурларнинг тенгламалари мустақил бўлмайди. Мустақил тенгламалар сифатида учала тенгламадан ихтиёрий иккитасини олиш мумкин.

Ток ва э.ю.к орқали Кирхгофнинг иккинчи қоидаси тенгламаларини тузишда танлаб олинган йўналишнинг ишораси кўрсатилиши керак. Масалан юқоридаги расмда кўрсатилган I₁ток танлаб олинган ҳаракат йўналишига тескари томонга оққанлиги учун манфий деб ҳисоблаш зарур, э.ю.к учун ҳам “ - ” ишора қўшиш керак, чунки у ҳам ҳаракат йўналишига қарши томонга қараб таьсир этади ва ҳ.к.

Ҳар бир контурга ҳаракат йўналишини, бошқа контурлардаги ҳаракат йўналишларидан қатьи назар, ихтиёрий танлаб олиш мумкин. Бу ҳолда биргина э.ю.к ёки токнинг ўзи турли тенгламаларга турли ишора билан кириши мумкин (юқоридаги расмда кўрсатилган йўналишда I₂ток учун шу ҳол содир бўлади).

Аммо бу ҳеч қандай аҳамиятга эга эмас, чунки ҳаракат йўналишининг ўзгариши фақат (2) тенгламадаги барча ишораларнинг тескарисига айланишигагина олиб келади.

Тенгламалар тузишда занжирнинг тармоқланмаган қисмининг исталган кесимидан бир ҳил ток оқишини унутмаслик керак. Масалан, қисмидан қандай ток оқса қисмдан ҳам шундай I₂ток оқади.

Кирхгофнинг биринчи ва иккинчи қоидаларига асосан тузилган мустақил тенгламаларнинг сони тармоқланган занжирдан оқаётган турли кучдаги токларнинг сонига тенг бўлар экан. Шунинг учун, агар барча тармоқланмаган қисимларнинг э.ю.к ва қаршиликлари маьлум бўлса, барча токларни ҳисоблаб топиш мумкин. Бошқа турдаги, масалан, берилган қаршиликларда керакли токларни ҳосил қилиш учун занжирнинг ҳар бир қисмига уланиши керак бўлган э.ю.к. ларни топиш каби масалаларни ҳам ечиш мумкин.

Энди 3-расмда кўрсатилган тармоқланган занжирни ҳисоблашга доир мисолни таҳлил қиламиз. берилган бўлгандани ва бунда ҳосил бўлувчи ва токларни топиш керак.

Занжир икки тугундан (3 ва 6 нуқталар ) дан иборат. Токларнинг стрелкалар билан кўрсатилган йўналишларида (1) тенглама шу тугунлар учун қуйидаги:

(3)

кўринишга эга бўлади.

Бу тенгламалар мустақил эмас, чунки уларнинг ҳар бирини иккинчисининг ишорасини тескарига ўзгартириш йўли билан ҳосил қилиш мумкин.

1 ва контурлар учун ҳаракат йўналиши соат стрелкаси бўйича деб қабул қилиб, (4) тенгламани тузамиз:

(4)

(3) ва (4) тенгламаларга берилган қийматларни қўямиз ва уларни қуйидагича ёзамиз:

Номаълумлари бўлган уч тенглама системасини ҳосил қилдик. Системани ечиб, қуйидагини ҳосил қиламиз:

Шу йўл биланэканлигини топиш мумкин.

Биз учун манфий қимат олдик. Бу эса нинг йўналиши ҳисоб вақтида қабул қилинган, яъни 1-расмда кўрсатилган йўналишга нисбатдан қарама-қарши бўлиши кераклигини кўрсатади. Шунингдек, ток расмда кўрсатилгандагидек йўналиш бўйича эмас, балки унга қарама – қарши йўналишда оқади.

1.2. Крамер усули.

Крамер усули чизиқли алгебраик тенгламаларнинг тизимини квадратлар усули орқали ечиш усулидир. Учта тенгламанинг стандарт чизиқли тизимини кўриб чиқамиз,

(4)

Тизимнинг ечими деганда, шу тизимни қониқтирадиган ҳар қандай сонлар (x,y,z) учлиги, яъни ўрин алмаштиришда чизиқли тенгламалар тизимидан тўғри тенгликлар ҳосил қиладиган тизимнинг ечими тушунилади.

Тизимни аниқловчиларни ва қўшимча аниқловчиларни киритамиз

Агар тизимнинг аниқловчиси (2) нолдан фарқли бўлса, бу тизимнинг ечими мавжуд ва у ягона ечимга эга. Ечим эса қуйидаги формула билан аниқланади

. (5)

(5) ифода Крамер формуласи деб аталади.

Станадарт чизиқли системаларда аниқловчиси нолга тенг ноаниқликлар каср ҳолида бўлади.

Уларнинг маҳражи тизим аниқловчиси бўлади, сурати эса қўшимча аниқловчига тенг.

Эслатма: агар тизимнинг аниқловчиси нолга тенг бўлса, у ҳолда тизим (4) ёки ўринли эмас ёки чексиз кўп ечимга эга.

1.3. Crocodile Technology ва MathCad дастурининг имкониятлари

1.3.1. Crocodile Technology 3D

Crocodile Technology 3D ўзида электрон лойиҳа, РИК дастурлаш, 3D механизмлари , 3D РСВ моделлаштиришни мужассам этган. Technology 3D -унинг ёрдамида қурилманинг принципиал элекрон схемасини, монтаж платаси ва ҳ.з. ишлаб чиқиш мумкинбўлган 3D электрон занжирлар симулятори. Дастурлаш, электроника, механика ва бошқа шу каби курсларга дастур сифатида тавсия этилади. Таълим олиш жараёнида талабаларни турли мавзуларни ўрганишда ва витуал тажрибаларни бажаришда платформа сифатида ишлатиш мумкин.

1.3.2.MathCad

MathCad – тизими жамоат ишларида қўллаш ва фойдаланиш осонлиги билан фарқланувчи тизим бўлиб, у визуаллаштириш ва ҳисоблаш интерактив ҳужжатларни тайёрлашга йўналтирилган компьютерли алгебра синфига кирувчи автоматлаштирилган лойиҳалаш тизимидир.

MathCad дастлаб 2006 йилдан бошлаб РТС (Parametric Technology Corparation) корпарацияси қисми бўлган, Maths асосчиси Массачусетс техника институти (МИТ) дан Аллен Раздов томонидан ишлаб чиқилган.

MathCad интуитив ва содда қўллаш фойдаланувчи интерфейсига эга. Формулаларни ва маълумотларни киритишда клавиатурадан, шунингдек маҳсус инструментлар панелидан фойдаланиш мумкин.

MathCad (13.1 гача бўлган версиялари киради) нинг баъзи бир математик имконияилари Maple (MKM, Maple Kernel Mathsoft) кўпгина компютерли алгебра тизимларига асосланган. 14 версиядан бошлаб MuPAD белгили ядроси қўлланилади.

Иш тенглама ва ифода график кўринишда тасвирланувчи ишчи лист чегарасида дастурлаш тилларида тенгмаъноли матнли ёзувларда амалга ошади. Илова ҳужжатлар яратишда WYSIWG (What You See Is What YouGe – “нима кўрсанг шуни оласан”) тамойили қўлланилади.

Шунга қарамай бу дастур асосан дастурчи бўлмаган фойдаланувчиларга мўлжалланган.

MathCad шунингдек, мураккаб лойиҳаларда ҳам дастурлашнинг анъанавий тилларида ва тақсимланган ҳисоблашларни қўллаш йўли билан математик моделлаштириш натижаларини визуаллаштиришда қўлланилади. Шунингдек MathCad стандартларга мослик ва трассирлик муҳим аҳамиятга эга бўлган йирик инженерлик лойиҳаларида ишлатилади.

MathCad инженерлик ҳисоб-китоблари ва ҳисоблашларини ўрганишда фойдаланишда етарлича қулайдир. Дастурнинг очиқ архитектураси NET ва XML техноолгиялари билан бирлиги MathCad ни инженерлик дастурлари ва деярли ихтиёрий АТ тузилмаларида осон интеграллаш имконини беради. (e-Book) электрон китоблар яратиш имконияти мавжуд.

1.3.3. Google Docs

Google (ing. Google Docs) ҳужжати – тақдимотлар яратишга мўлжалланган ўз ичига матнли, жадвалли процессорлар хизматини олган, шунингдек файлларни булутли сақлаш, файл алмашиш функциясига эга бўлган интернет – хизматли Google компанияси томонидан ишлаб чиқилган бепул онлайн – офисдир. Writely ва Google Spreadsheets ни қўшилиши натижасида шаклланган. Кейинчалик дастурнинг функционаллиги 2012 йилда қидирув корпорацияси томонидан эришилган Quickoffice офис пакети ёрдамида кенгайтирилган.

Google Android ва Apple iOS мобил платформалари учун компания махсус Android SDK ва Xcode ёрдамида яратилган дастурлар редакциясини ишлаб чиқаради.

Бу веб – йўналтирилган дастурий таъминот, яъни фойдаланувчи компютерига ўрнатилмасдан веб – браузер доирасида ишлайдиган дастур. Фойдаланувчи томонидан яратиладиган ҳужжатлар ва жадваллар маҳсус Google серверида сақланади ёки файлга экспорт қилиниши мумкин. Киритилган маълумотларга интернетга уланган (бунда мурожаат парол билан ҳимояланган) ихтиёрий компютердан мурожаатни амалга ошириш мумкинлиги бу дастурнинг асосий афзалликларидан бири ҳисобланади.

2. Асосий қисм

2.1. Кирхгоф қонунининг қурилиши

Описание: 1

“Crocodile Technology 3D” дастурини очамиз. Менюда чап томонда “Parts Library” иловасини ва “Elektroniks” папкасини танлаймиз.

Описание: 2

сўнгра ушбу папкадан ишчи текисликка “Rectangular PCB space” элементини кўчириб ўтказамиз.

Описание: 3 Описание: 4

Кейин бу папкада “Analogue” папкасини очамиз ва занжир учун муҳим компоненталарни танлаймиз

“Presentetion” папкасидан олинган “Part Tray” компонентларини тўплагандан сўнг, шу вкладканинг ўзида танланган занжирга жойлаштирамиз.

Описание: 5

Сўнг масалада кўрсатилган резистор ва батареяни қийматларини берамиз.

Описание: 6

Бундан кейин дастурга йиғилган занжирнинг 3D-моделини қуришни буюрамиз, “Greate tracks and components with real-PCB” тугмасини босамиз

Описание: 7

Описание: 8

Очилган ойнада “Quick” тугмасини босамиз, реал ҳаётда бизнинг лойиҳамизни оламиз. Ва реал платада занжирни уланишини кўриш мумкин.

Описание: 9

Лойиҳанинг юқоридан кўриниш скриншоти.

Описание: 10

Лойиҳанинг пастки кўриниш скриншоти.

Шу тарзда тестланган ишчи занжир ва ҳаётда уни тасвирлаш учун бу занжирнинг батафсил 3D – модели яратилди.

Занжир компонентлари баҳоси “Crocodile Technology ” дастурида ҳисоблаб чиқилганда 4,95 фунт стерлингни ташкил этди. Баҳонинг асосий қисмини батареялар ва уларни маҳкамлаш қисмлари ташкил этади:

2.2. MathCAD дастури ёрдамида тенгламани ечиш.

Дастурни очамиз.Solve ни очамиз.

Кейин Крамер усулида тенгламани ёзамиз.

Описание: 11

Тенгламани ечгандан кейин, қийматларни ёзиб, натижаларни экранга жойлаштирилади.

2.3. Крамер усулида тенгламани ечими

Берилган занжирнинг матрицасини тузамиз

Тенгламанинг умумий кўриниши

Матрицанинг детерминантини топамиз

Матрицада ЭЮК устунини силжитиб, учта токларнинг дельтасини аниқлаймиз.

Учта токларни қийматини аниқлаш қолди

3 Хулоса

Лойиҳани бажариш давомида биз Кирхгофнинг иккита қонунидан фойдаланиб, элементлардан иборат занжирли матрицаларни тузиш ва масалалар ечишни ўргандик. Шунингдек, Math CAD дастури, Crocodile Technology ва Google Docs ёрдамида тенгламани ечиш тажрибасига эга бўлдик.

Педагогик дастурий воситалардан (бирор бир жараённи визулаллаштириш имконияти берувчи педагогик дастурий восита- симулятор) фойдаланиш жараёнида талабалар маъруза вақтида ўрганган назариий билимларини виртуал бўлсада ҳаётга тадбиқ қиладилар. Бундан ташқари ўша симуляторларнинг ҳам янада ривожланишига, янада ҳақиқий ҳаётий тадқиқотларга яқин натижалар берадиган даражага чиқаришда ўз ҳиссаларини қўшишлари мумкин. Бу ўз ўрнида талабаларни фақатгина “тингловчи” вазифасида қолмасдан, бевосита илмий-тадқиқот ишларида қатнашувчиларга айлантиради ва талабаларда тадқиқотларга бўлган қизиқишларини янада ортишига олиб келади.

Crocodile Physics дастури физиканинг механика, электр, оптика ва тўлқин ҳодисалари бўлимларига оид виртуал лаборатория ишларини яратиш ва кузатиш имкониятини берувчи конструктор ҳисобланади. Будастурданмактаб, академик лицей вакасб -ҳунар коллеж ўқувчилариваолийтаълиммуассасаларинингталабаларифойдаланишларимумкин.

Google (ing. Google Docs) ҳужжати – тақдимотлар яратишга мўлжалланган ўз ичига матнли, жадвалли процессорлар хизматини олган, шунингдек, файлларни булутли сақлаш, файл алмашиш функциясига эга бўлган интернет – хизматли Google компанияси томонидан ишлаб чиқилган бепул онлайн – офисдир. Writely ва Google Spreadsheets ни қўшилиши натижасида шаклланган.

Кейинчалик дастурнинг функционаллиги 2012 йилда қидирув корпорацияси томонидан эришилган Quickoffice офис пакети ёрдамида кенгайтирилган. Google Android ва Apple iOS мобил платформалари учун компания махсус Android SDK ва Xcode ёрдамида яратилган дастурлар редакциясини ишлаб чиқаради.

Бу веб – йўналтирилган дастурий таъминот, яъни фойдаланувчи компютерига ўрнатилмасдан веб – браузер доирасида ишлайдиган дастурдир. Фойдаланувчи томонидан яратиладиган ҳужжатлар ва жадваллар махсус Google серверида сақланади ёки файлга экспорт қилиниши мумкин. Киритилган маълумотларга интернетга уланган (бунда мурожаат парол билан ҳимояланган) ихтиёрий компютердан мурожаатни амалга ошириш мумкинлиги бу дастурнинг асосий афзалликларидан бири ҳисобланади.

Юқорида олинган тажриба келгусида ишланмаларда ва лойиҳаларда ёрдам беради.

Фойдаланилган сайтлар рўйҳати:

1) http://pizika.ru/pravilaKirxgofa.html

2) http://testent.ru/publ/studenty/vysshaja-matematika/metod-kramera/35-1-0-1047

3) http://radiohobby.org/modules/tdmdownloads/singleflle.php?cid=2&lid=2

4) http://ru.wikipedia.org/wiki/Mathcad

5) http://ru.wikipedia.org/wiki/Google-Docs

6) Хамидов В.С., Физика -Лекци

Адабиётлар ва ўқув қўлланмалар рўйхати:

1. Савельев И. В. Курс физики. М.: Наука 1989 т. 1

2. Савельев И. В. Курс физики. М.: Наука 1989 т. 2

3. Савельев И. В. Курс физики. М.: Наука 1989 т. 3

4. Савельев И. В. Сборник вопросов и задач по общей физике. М.: АСТ. Астрель. 2005. С.320.

5. П.А.Типлер, Р.А.Ллуэллин Современная физика (Лучший зарубежный учебник в двух томах) .М. Мир.2007.С.496 (1том)

6. П.А.Типлер, Р.А.Ллуэллин Современная физика (Лучший зарубежный учебник в двух томах) .М. Мир.2007.С.416 (2том)

7. Трофимова Т.И. Курс физики.М.Высшая школа 1999.С.543

8. Трофимова Т.И. Физика (справочник с примерами решения задач).

9. Учебное пособие. М.Высшее образование. 2008. С.447

10. Трофимова Т. И. Физика в таблицах и формулах, Издательство: Академия, 448 стр.2010 г.

11. Б.М.Яворский,А.А.Детлаф,А.К.Лебедев.Справочник пофизике (для инженеров и студентов вузов) М.ОНИКС-Мир и обюразование 2008. С.1056

“Талабаларни мустақил тайёрланиши учун физиканинг “Электр” қисмидан методик қўлланма” номли услубий қўлланма “Физика” кафедрасининг мажлисида муҳокама этилди.(2016 йил,4 май, 37-сонли баённома) ва ТАТУ илмий – услубий кенгаши томонидан нашр этишга тавсия этилди.

Масъул муҳаррир: Физика кафедраси мудири, катта ўқитувчи В.С.Хамидов

Тузувчилар:

Мухамедаминова Л.М.

Муҳаррир: Физ.-мат. фанлари доктори, профессор

Қ.П. Абдурахмонов

Офсет қоғози. Буюртма -№

Босма табоғи Адади

Тошкент ахборот технологиялари университети “Алоқачи” нашриёт-матбаа марказида чоп этилди.

Тошкент 700084. Амир Темур кўчаси 108 уй