Использование мобильной версии Smath Studio для анализа электрических и магнитных цепей

Размещено на http://www.allbest.ru

Оренбургский государственный университет

Использование мобильной версии Smath Studio для анализа электрических и магнитных цепей

Н.Ю. Ушакова

Изучение дисциплин «Теоретические основы электротехники» и «Общая электротехника» предполагает интенсивную вычислительную работу студентов как на практических и лабораторных занятиях, так и дома при выполнении расчетно-графических и курсовых работ. Поскольку большая часть вычислений в этих дисциплинах достаточно сложная с точки зрения ручного расчета, предполагается обязательное использование каких-либо вычислительных средств. В 70-х годах прошлого века студенты пользовались для расчетов логарифмическими линейками. Затем наступил достаточно длинный период использования калькуляторов. Одновременно с этим в учебный процесс активно внедрялась вычислительная техника, с конца 90-х годов и по настоящее время в электротехнических и многих других инженерных дисциплинах эффективно используются такие математические системы, как Mathcad, Matlab. И все домашние задания (РГЗ, курсовые работы) студенты выполняют именно в них, пользуясь либо компьютерными классами университета, либо собственными компьютерами и ноутбуками.

А вот на практических занятиях с расчетами стали возникать проблемы: обычные калькуляторы студенты использовать не хотят, им привычнее использовать смартфоны. Однако инженерные и научные калькуляторы, которые они в качестве приложений устанавливают на смартфоны, различны по конфигурации, не всегда работают корректно. Кроме того, расчеты на калькуляторах невозможно сохранить и сделать пересчет в случае ошибки. В итоге эффективность работы на занятиях снижается и затягивается по времени.

Поэтому была поставлена задача проанализировать разработанные системы компьютерной алгебры для смартфонов и планшетов, работающих на Android, и оценить их применимость для решения задач электротехники. В качестве требований выдвигалась бесплатность программы, удобный интерфейс, требуемый для электротехники круг решаемых задач, небольшой объем приложения, возможность сохранения документа. В числе других были рассмотрены наиболее популярные для Android приложения Photomath, Mathpix, MalMath, Mathway, MyScript Calculator, Mathematics, Smath Studio Все эти приложения можно найти и свободно скачать на Play-маркете. Каждое из них имеет свои преимущества и недостатки.

Наиболее удовлетворяющей сформулированным выше требованиям оказалась версия для Android математической системы Smath Studio 1. Эту программу называют русским аналогом Mathcad, ее разработчик - российский программист Андрей Ивашов. Первые версии программы появились в 2006 г., с тех пор она непрерывно дорабатывается и совершенствуется. Помимо версий для Windows и Linux, разработаны мобильная и облачная версии программы.

Программа очень компактная, не требует подключения к Интернету, но обладает большими вычислительными возможностями. Интерфейс мобильной программы, набор используемых функций и основные принципы работы с ней очень близки к Mathcad. Поскольку экран смартфона ограничен в размерах, используются выдвигающиеся панели (рисунок 1).

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 1 - Интерфейс мобильной версии Smath Studio

Левая панель содержит основные команды: Создать лист, Открыть, Сохранить как, Вставка. Первая из трех вкладок (0-9) правой панели похожа на усеченный аналог панели «Калькулятор» Mathcad, вторая вкладка (a-z) - набор символов английского и греческого алфавита, третья (units) - единицы измерения. Сам лист напоминает тетрадный лист в клетку. В отличие от настольных версий программы здесь отсутствуют какие-либо настройки интерфейса и вычислений.

Набирать текст и формулы можно как, пользуясь вкладками правой панели, так и с основной всплывающей клавиатуры смартфона. Мобильная версия позволяет так же, как и полноценная версия для компьютера решать линейные и нелинейные уравнения и системы уравнений, работать с матрицами и комплексными числами. Набор функций и операторов в программе пользователем, знакомым с Mathcad, может быть освоен достаточно быстро. Созданный документ, в отличие от различных онлайн-калькуляторов, можно сохранить в памяти смартфона под любым именем и в дальнейшем открыть для работы в любой версии программы.

На рисунке 2 показаны скриншоты с экрана смартфона:

- фрагмент расчета цепи постоянного тока;

- фрагмент расчета цепи синусоидального тока;

- фрагмент расчета магнитной цепи.

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 2 - Фрагменты расчета на смартфоне в Smath Studio

мобильный smath otudio цепь

В расчетах был использован традиционный и привычный для студентов математический аппарат: решение системы линейных уравнений в цепи постоянного тока, работа с комплексными числами в цепи синусоидального тока, интерполяция характеристик в магнитной цепи.

В отличие от версии для стационарных компьютеров, мобильная версия не умеет строит графики. Но это является не слишком существенным недостатком по сравнению с теми возможностями, которые она предоставляет. Учитывая все преимущества мобильной версии Smath Studio, целесообразно рекомендовать ее студентам для использования как на практических занятиях, так и при выполнении домашних заданий.

Список использованных источников

Официальный сайт программы SMath Studio [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.smath.com.

Ссылка для цитирования: Ушакова, Н. Ю. Использование мобильной версии Smath Studio для анализа электрических и магнитных цепей [Электронный ресурс] / Н. Ю. Ушакова // Энергетика: состояние, проблемы, перспективы : тр. X Всерос. науч.-техн. конф. - Оренбург: ОГУ, 2019. - С.520-522.

Размещено на Allbest.ru