{
"lesson": {
"id": "II08.2",
"title": "Коммутация и численное интегрирование по времени во встроенном Python",
"summary": "Осваиваем небольшой временной интегратор и обработку коммутации, затем применяем его к проверенной магнитостатической карте вентильно-индукторной машины.",
"objectives": [
"Интегрировать электрическое состояние внутри MicroPython с контролем шага и событий переключения.",
"Проверить интегратор на RL-эталоне при двух шагах времени.",
"Разрешить углы включения и выключения и выбрать напряжение фазы из схемы преобразователя."
],
"prerequisites": [
"II08.1"
],
"theory": [
{
"heading": "Физическая и вычислительная постановка",
"paragraphs": [
"Временной интегратор решает дифференциальные уравнения цепи, а не создаёт новый магнитный решатель FEMM. Метод Эйлера вычисляет наклон в начале шага; метод Хойна предсказывает конечное состояние и усредняет начальный и конечный наклоны. Вывод из интеграла состояния за шаг показывает, почему усреднение улучшает порядок для гладкого участка. На коммутации гладкость теряется, поэтому шаг делят в момент переключения.",
"Для нелинейной карты удобно интегрировать потокосцепление: \\(\\mathrm d\\Psi\\)/\\(\\mathrm dt\\) = \\(u\\) − \\(Ri\\). Ток получают обратным поиском по монотонной зависимости \\(\\Psi\\)(\\(i\\),\\(\\theta\\)). Такой выбор избегает явного деления на малую \\(L_{\\text{дин}}\\), но всё равно требует корректной интерполяции и ограничения области. Напряжение фазы при включении и выключении задаётся физической схемой преобразователя; оно не всегда равно нулю при выключенном ключе. Диоды, возврат энергии и падения напряжений описывают явно, а идеальную схему обозначают как учебное приближение."
],
"formulas": [
{
"latex": "\\Psi_{k+1}^{\\text{пр}}=\\Psi_k+\\Delta t\\,g_k,\\quad \\Psi_{k+1}=\\Psi_k+\\frac{\\Delta t}{2}(g_k+g_{k+1}^{\\text{пр}}),\\quad g=u-Ri",
"explanation": "Метод Хойна для потокосцепления; индекс пр означает предиктор; событие коммутации должно лежать на границе шага.",
"number": "42.3",
"anchor": "eq-ii08-2-1"
}
]
},
{
"heading": "Порядок проверки результата",
"paragraphs": [
"Численный пример ниже является аналитическим учебным эталоном. Его значения вычислены по указанным формулам; они не обозначают результат решения новой модели методом конечных элементов. Практикум связывает эталон с полевой задачей: сначала воспроизведите уже проверенный результат части I, затем измените только один исследуемый параметр. Именно такое сравнение позволяет отделить ошибку программы от влияния геометрии, сетки и физического приближения. Сохраните исходную модель, рабочую копию и таблицу с заголовками величин. В подписи каждой величины укажите единицу, положительное направление и способ получения; для гармонических величин дополнительно укажите амплитудную нормировку. Если условие задачи не выполнено, остановите серию и сохраните причину отказа вместе с последним корректным состоянием."
],
"formulas": []
},
{
"heading": "Пояснение программы",
"paragraphs": [
"Функция derivative вычисляет скорость изменения тока из уравнения линейной электрической цепи. Переменная prediction содержит предварительное значение тока по методу Эйлера. Повторное вычисление наклона в конце шага и усреднение наклонов дают метод Хойна. Переменная exact содержит точное решение той же цепи. Сравнение позволяет оценить временную погрешность до подключения нелинейной характеристики и коммутации."
],
"formulas": []
},
{
"heading": "Интегрирование потокосцепления и события коммутации",
"paragraphs": [
"В качестве электрического состояния выбирается потокосцепление, а ток восстанавливается из монотонной таблицы при текущем угле."
],
"formulas": [],
"derivation_steps": [
{
"text": "На начале шага найдите ток и правую часть уравнения потокосцепления. Прогноз Эйлера даёт предварительное состояние на конец шага."
},
{
"text": "По прогнозу снова восстановите ток и напряжение ключевого состояния. Усреднение начальной и прогнозной правых частей даёт корректированный шаг метода Хойна."
},
{
"text": "Разбейте шаг в момент включения или выключения, чтобы разрыв напряжения не оказался скрыт внутри гладкой формулы. После серии уменьшите шаг вдвое и сравните токовый максимум и средний момент."
}
],
"symbols": [
{
"symbol": "\\Psi",
"meaning": "Потокосцепление обмотки",
"unit": "Вб"
},
{
"symbol": "i",
"meaning": "Мгновенный ток",
"unit": "А"
},
{
"symbol": "R",
"meaning": "Активное электрическое сопротивление",
"unit": "Ом"
},
{
"symbol": "\\Delta t",
"meaning": "Шаг интегрирования по времени",
"unit": "с"
},
{
"symbol": "T",
"meaning": "Электромагнитный момент",
"unit": "Н·м"
}
],
"applicability": "Второй порядок метода относится к гладким участкам. Без точной обработки событий и проверки диапазона таблицы он не гарантирует точности коммутационного процесса.",
"editorial_tag": "textbook-math-2026-10",
"symbols_number": "42.4"
}
],
"worked_example": {
"title": "Вычисленный аналитический эталон",
"given": "Линейный RL-эталон: \\(U\\) = 24 В; \\(R\\) = 2 Ом; \\(L\\) = 10 мГн; \\(I\\)(0) = 0; \\(\\Delta t\\) = 0,1 мс.",
"steps": [
{
"text": "Начальный наклон 24/0,01 = 2400 А/с; Эйлер даёт 0,24 А.",
"latex": "I_{\\text{Хойн}}=\\frac{0{,}0001}{2}(2400+2352)=0{,}2376\\ \\text{А}",
"formula_number": "42.4",
"anchor": "eq-ii08-2-2"
},
{
"text": "Наклон на предикторе (24 − 2 · 0,24)/0,01 = 2352 А/с."
},
{
"text": "Хойн даёт 0,5 · 0,0001(2400 + 2352) = 0,2376 А. Точное 12(1 − \\(e\\)⁻⁰·⁰²) = 0,237615920 А."
}
],
"answer": "После первого шага ошибка Хойна около 0,00670 %; ошибка Эйлера около 1,0033 %.",
"check": "Уменьшение шага вдвое на гладком интервале должно уменьшать глобальную ошибку Хойна приблизительно в четыре раза."
},
"practice": {
"title": "Интегратор и события переключения фазы",
"parameters": [
{
"name": "\\(U\\) источника",
"value": "24",
"unit": "В"
},
{
"name": "\\(R\\) фазы",
"value": "2",
"unit": "Ом"
},
{
"name": "Шаги времени",
"value": "0,1; 0,05",
"unit": "мс"
},
{
"name": "Углы коммутации",
"value": "заданы",
"unit": "°"
}
],
"steps": [
"Проверьте интегратор по точному RL-решению при нескольких временных шагах.",
"Подключите монотонную карту вентильно-индукторной машины, задайте диапазон тока и запрет экстраполяции.",
"Опишите состояния ключей и действительное фазное напряжение при включении, свободном ходе и возврате энергии.",
"В момент достижения угла выключения укоротите шаг до события и только затем смените напряжение.",
"Сохраняйте время, угол, ток, \\(\\Psi\\), напряжение и статус состояния преобразователя.",
"Повторите с половинным шагом и отдельно уточнённой картой; сравните пики и энергию."
],
"expected": "Проверенная цепная временная модель с обработкой коммутации и понятной энергетикой.",
"verification": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно.",
"table_number": "42.5"
},
"widget": {
"type": "dynamics",
"config": {
"variant": "rl-heun",
"voltage": 24,
"resistance": 2,
"inductance": 0.01,
"step": 0.0001,
"duration": 0.005
},
"figure_numbers": {
"main": "42.11",
"schematic": "42.12",
"response": "42.13"
}
},
"questions": [
{
"question": "Почему нельзя перепрыгнуть через угол выключения?",
"answer": "Часть шага будет рассчитана при неверном напряжении, что искажает ток и энергию."
},
{
"question": "Обязательно ли выключенная фаза имеет \\(u\\) = 0?",
"answer": "Нет. Напряжение определяется топологией преобразователя и проводящими диодами."
}
],
"assignment": {
"task": "Смоделируйте токовую импульсную серию при двух углах выключения и объясните изменение энергии возврата.",
"acceptance": "Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы."
},
"pitfalls": [
"Нельзя назвать цепной интегратор прямым расчётом переходного магнитного поля.",
"Уменьшение \\(\\Delta t\\) не устраняет грубость токово-угловой карты."
],
"sources": [
{
"title": "Руководство FEMM 5, редакция от 1 октября 2026 года",
"url": "https://www.femm.info/doku/lib/exe/fetch.php?media=femm-qt:docs:manual.pdf",
"pages": "10–15, 90–94, 160–164",
"offline_url": "../../materials/00_FEMM5_Official/FEMM_5_User_Manual_01Oct2026.pdf"
},
{
"title": "Встроенный MicroPython и доступные пакеты FEMM 5",
"url": "https://www.femm.info/doku/doku.php?id=micropython",
"pages": "Раздел Packages",
"offline_url": "../../materials/00_FEMM5_Official/FEMM_5_MicroPython_Packages.html"
}
],
"model_family": "srm",
"code": [
{
"title": "Метод Хойна для линейной цепи с сопротивлением и индуктивностью",
"language": "python",
"source": "import math\n# Линейная цепь с постоянными напряжением, В; сопротивлением, Ом; индуктивностью, Гн.\nvoltage_v = 24.0\nresistance_ohm = 2.0\ninductance_h = 0.01\n# Временной шаг, с; начальный ток, А. Здесь рассчитывается один шаг интегрирования.\nstep_s = 0.0001\ncurrent_a = 0.0\n# Правая часть уравнения L·di/dt = U − R·i; результат выражен в А/с.\ndef derivative(current):\n return (voltage_v-resistance_ohm*current)/inductance_h\n# Начальный наклон тока; явный метод Эйлера даёт предварительное значение в конце шага.\nfirst = derivative(current_a)\nprediction = current_a + step_s*first\n# Повторно вычисляем наклон в предварительно найденном состоянии.\nsecond = derivative(prediction)\n# Метод Хойна использует среднее начального и конечного наклонов.\ncurrent_a += 0.5*step_s*(first+second)\n# Точное решение линейной цепи служит независимым эталоном ошибки временного шага.\nexact = voltage_v/resistance_ohm*(1-math.exp(-resistance_ohm*step_s/inductance_h))\nprint(\"Эйлер:\", prediction)\nprint(\"Хойн:\", current_a)\nprint(\"Точное решение:\", exact)\n",
"explanation": "Код целиком встроенный и не требует отсутствующего solve_ivp. После проверки функция производной заменяется картографированной цепью.",
"highlighted": "import math\n# Линейная цепь с постоянными напряжением, В; сопротивлением, Ом; индуктивностью, Гн.\nvoltage_v = 24.0\nresistance_ohm = 2.0\ninductance_h = 0.01\n# Временной шаг, с; начальный ток, А. Здесь рассчитывается один шаг интегрирования.\nstep_s = 0.0001\ncurrent_a = 0.0\n# Правая часть уравнения L·di/dt = U − R·i; результат выражен в А/с.\ndef derivative(current):\n return (voltage_v-resistance_ohm*current)/inductance_h\n# Начальный наклон тока; явный метод Эйлера даёт предварительное значение в конце шага.\nfirst = derivative(current_a)\nprediction = current_a + step_s*first\n# Повторно вычисляем наклон в предварительно найденном состоянии.\nsecond = derivative(prediction)\n# Метод Хойна использует среднее начального и конечного наклонов.\ncurrent_a += 0.5*step_s*(first+second)\n# Точное решение линейной цепи служит независимым эталоном ошибки временного шага.\nexact = voltage_v/resistance_ohm*(1-math.exp(-resistance_ohm*step_s/inductance_h))\nprint(\"Эйлер:\", prediction)\nprint(\"Хойн:\", current_a)\nprint(\"Точное решение:\", exact)\n",
"title_html": "Метод Хойна для линейной цепи с сопротивлением и индуктивностью",
"explanation_html": "Код целиком встроенный и не требует отсутствующего solve_ivp. После проверки функция производной заменяется картографированной цепью."
}
],
"slug": "ii08-2",
"display_number": "42.2",
"paragraph_number": 42,
"position": 131,
"part": "VII",
"part_label": "Углублённый расчёт электрических машин",
"module_id": "VII.06",
"module_title": "Коммутация и динамика вентильно-индукторной машины",
"module_hours": 6.0,
"curriculum_path": [
"VII",
"VII.06"
],
"siblings": [
{
"id": "II08.1",
"title": "Магнитостатические таблицы вентильно-индукторной машины и нелинейная цепь",
"slug": "ii08-1",
"sourceFile": "course-site/data/lessons-embedded.json",
"legacyId": "II08.1",
"moduleId": "VII.06",
"hours": 2.0,
"displayNumber": "VII.06.1",
"display_number": "42.1"
},
{
"id": "II08.2",
"title": "Коммутация и численное интегрирование по времени во встроенном Python",
"slug": "ii08-2",
"sourceFile": "course-site/data/lessons-embedded.json",
"legacyId": "II08.2",
"moduleId": "VII.06",
"hours": 2.0,
"displayNumber": "VII.06.2",
"display_number": "42.2"
},
{
"id": "II08.3",
"title": "Динамика цепи и механики с квазистатическим восстановлением поля",
"slug": "ii08-3",
"sourceFile": "course-site/data/lessons-embedded.json",
"legacyId": "II08.3",
"moduleId": "VII.06",
"hours": 2.0,
"displayNumber": "VII.06.3",
"display_number": "42.3"
}
],
"previous": {
"id": "II08.1",
"slug": "ii08-1",
"title": "Магнитостатические таблицы вентильно-индукторной машины и нелинейная цепь",
"display_number": "42.1"
},
"next": {
"id": "II08.3",
"slug": "ii08-3",
"title": "Динамика цепи и механики с квазистатическим восстановлением поля",
"display_number": "42.3"
},
"formula_count": 2,
"fe_reference": {
"name": "srm-15",
"description": "Расчёт выполнен установленным FEMM 5.0, сборка 06Oct2026, встроенным Python. Файл модели и решение позволяют повторить опыт; параметры этого образца указаны ниже. Повторный полевой расчёт 15 октября 2026 года и построение из учебной Python-программы подтвердили воспроизводимость модели. Таблица и карта поля относятся к исходной учебной сетке; уточнение момента дано ниже и в отдельном разделе примера.",
"scope": "Иллюстративный двумерный расчёт. Модель стали с постоянной магнитной проницаемостью не описывает насыщение. Идеализированные обмотки с нулевой проводимостью не учитывают все потери. Сеточная проверка момента этой рабочей точки выполнена отдельно; её критерии, методы и границы приведены в протоколе.",
"metrics": [
{
"name": "Частота",
"value": "0",
"unit": "Гц"
},
{
"name": "Активная длина",
"value": "80",
"unit": "мм"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза А",
"value": "3",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза А",
"value": "0,069156",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза С",
"value": "0",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза С",
"value": "0,0003170694",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза В",
"value": "0",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза В",
"value": "-0,001421873",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Момент на исходной учебной сетке",
"value": "0,4393662",
"unit": "Н·м"
},
{
"name": "Энергия поля",
"value": "0,103734",
"unit": "Дж"
},
{
"name": "Модуль B в контрольной точке",
"value": "0,03358149",
"unit": "Тл"
},
{
"name": "Координаты контрольной точки (x, y)",
"value": "59,27358; 5,185767",
"unit": "мм"
},
{
"name": "Момент на проверенной уточнённой сетке",
"value": "0,439",
"unit": "Н·м"
}
],
"files": [
{
"path": "downloads/examples/srm-15/Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.fem",
"title": "Итоговая модель FEMM",
"download_name": "Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.fem",
"sha256": "e997484f8b4017eab5e8414b605365473c7ddf11f7aad2847a45ecea45534c86",
"bytes": 21712
},
{
"path": "downloads/examples/srm-15/Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.ans",
"title": "Сохранённое решение эталона",
"download_name": "Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.ans",
"sha256": "7f99179532f7923996df3f4d9a8ab7038cdf49b0e9e61e46e267decc808555d5",
"bytes": 26612368
},
{
"path": "results/srm-15.json",
"title": "Численные результаты"
},
{
"path": "examples/srm-15/index.html#torque-mesh",
"title": "Уточнённый момент и проверенная сетка"
}
],
"image": "images/fields/srm-15.svg",
"caption": "Визуализация численных данных FEMM 5: Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор. Это экспорт результатов поля, а не снимок окна программы.",
"image_width": 960,
"image_height": 900,
"table_number": "42.6",
"figure_number": "42.14"
},
"code_download": "downloads/python/II08-2_Интегрирование_тока_по_времени.py",
"code_download_name": "II08-2_Интегрирование_тока_по_времени.py",
"code_download_title": "Программа: Метод Хойна для линейной цепи с сопротивлением и индуктивностью",
"screenshots": [
{
"shot_id": "36-srm-geometry",
"path": "images/screenshots/36-srm-geometry.png",
"caption": "Геометрия: вентильно-индукторная машина 6/4, первая фаза, согласованное положение",
"width": 1026,
"height": 800,
"figure_number": "42.15"
},
{
"shot_id": "36-srm-field",
"path": "images/screenshots/36-srm-field.png",
"caption": "Распределение магнитной индукции: вентильно-индукторная машина 6/4, первая фаза, согласованное положение",
"width": 1026,
"height": 800,
"figure_number": "42.16"
},
{
"shot_id": "37-srm-displaced",
"path": "images/screenshots/37-srm-displaced.png",
"caption": "Вентильно-индукторная машина: отдельное смещённое положение ротора; угол и знак проверяются по исходному файлу, ток фазы сохранён.",
"width": 1026,
"height": 800,
"figure_number": "42.17"
},
{
"shot_id": "mesh-srm-15-gap",
"path": "images/screenshots/supplemental/mesh-srm-15-gap.png",
"caption": "Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор: выбранная сетка воздушного зазора.",
"width": 1026,
"height": 800,
"source_series": "refined_mesh",
"figure_number": "42.18"
},
{
"shot_id": "mesh-srm-15-torque",
"path": "images/screenshots/supplemental/mesh-srm-15-torque.png",
"caption": "Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор: момент ротора на выбранной сетке.",
"width": 1026,
"height": 800,
"source_series": "refined_mesh",
"figure_number": "42.19"
},
{
"shot_id": "python-ii08-2",
"path": "images/screenshots/supplemental/python-ii08-2.png",
"caption": "Встроенная консоль FEMM: Коммутация и численное интегрирование по времени во встроенном Python. Аналитическая проверка программы занятия.",
"width": 1026,
"height": 800,
"source_series": "embedded_analytic",
"figure_number": "42.20"
}
],
"detail_shots": [],
"formula_refs": [
{
"number": "42.3",
"anchor": "eq-ii08-2-1",
"title": "Физическая и вычислительная постановка"
},
{
"number": "42.4",
"anchor": "eq-ii08-2-2",
"title": "Численный пример"
}
],
"example_links": [
{
"id": "srm-15",
"slug": "srm-15",
"title": "Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор",
"path": "examples/srm-15/index.html",
"primary": true
},
{
"id": "srm",
"slug": "srm",
"title": "Вентильно-индукторная машина: исходное положение",
"path": "examples/srm/index.html",
"primary": false
}
],
"view": {
"id": "II08.2",
"title": "Коммутация и численное интегрирование по времени во встроенном Python",
"summary": "Осваиваем небольшой временной интегратор и обработку коммутации, затем применяем его к проверенной магнитостатической карте вентильно-индукторной машины.",
"objectives": [
"Интегрировать электрическое состояние внутри MicroPython с контролем шага и событий переключения.",
"Проверить интегратор на RL-эталоне при двух шагах времени.",
"Разрешить углы включения и выключения и выбрать напряжение фазы из схемы преобразователя."
],
"prerequisites": [
"42.1"
],
"theory": [
{
"heading": "Физическая и вычислительная постановка",
"paragraphs": [
"Временной интегратор решает дифференциальные уравнения цепи, а не создаёт новый магнитный решатель FEMM. Метод Эйлера вычисляет наклон в начале шага; метод Хойна предсказывает конечное состояние и усредняет начальный и конечный наклоны. Вывод из интеграла состояния за шаг показывает, почему усреднение улучшает порядок для гладкого участка. На коммутации гладкость теряется, поэтому шаг делят в момент переключения.",
"Для нелинейной карты удобно интегрировать потокосцепление: \\mathrm d\\Psi/\\mathrm dt = u − Ri. Ток получают обратным поиском по монотонной зависимости \\Psi(i,\\theta). Такой выбор избегает явного деления на малую L_{\\text{дин}}, но всё равно требует корректной интерполяции и ограничения области. Напряжение фазы при включении и выключении задаётся физической схемой преобразователя; оно не всегда равно нулю при выключенном ключе. Диоды, возврат энергии и падения напряжений описывают явно, а идеальную схему обозначают как учебное приближение."
],
"formulas": [
{
"latex": "\\Psi_{k+1}^{\\text{пр}}=\\Psi_k+\\Delta t\\,g_k,\\quad \\Psi_{k+1}=\\Psi_k+\\frac{\\Delta t}{2}(g_k+g_{k+1}^{\\text{пр}}),\\quad g=u-Ri",
"explanation": "Метод Хойна для потокосцепления; индекс пр означает предиктор; событие коммутации должно лежать на границе шага.",
"number": "42.3",
"anchor": "eq-ii08-2-1"
}
]
},
{
"heading": "Порядок проверки результата",
"paragraphs": [
"Численный пример ниже является аналитическим учебным эталоном. Его значения вычислены по указанным формулам; они не обозначают результат решения новой модели методом конечных элементов. Практикум связывает эталон с полевой задачей: сначала воспроизведите уже проверенный результат базового раздела, затем измените только один исследуемый параметр. Именно такое сравнение позволяет отделить ошибку программы от влияния геометрии, сетки и физического приближения. Сохраните исходную модель, рабочую копию и таблицу с заголовками величин. В подписи каждой величины укажите единицу, положительное направление и способ получения; для гармонических величин дополнительно укажите амплитудную нормировку. Если условие задачи не выполнено, остановите серию и сохраните причину отказа вместе с последним корректным состоянием."
],
"formulas": []
},
{
"heading": "Пояснение программы",
"paragraphs": [
"Функция derivative вычисляет скорость изменения тока из уравнения линейной электрической цепи. Переменная prediction содержит предварительное значение тока по методу Эйлера. Повторное вычисление наклона в конце шага и усреднение наклонов дают метод Хойна. Переменная exact содержит точное решение той же цепи. Сравнение позволяет оценить временную погрешность до подключения нелинейной характеристики и коммутации."
],
"formulas": []
},
{
"heading": "Интегрирование потокосцепления и события коммутации",
"paragraphs": [
"В качестве электрического состояния выбирается потокосцепление, а ток восстанавливается из монотонной таблицы при текущем угле."
],
"formulas": [],
"derivation_steps": [
{
"text": "На начале шага найдите ток и правую часть уравнения потокосцепления. Прогноз Эйлера даёт предварительное состояние на конец шага."
},
{
"text": "По прогнозу снова восстановите ток и напряжение ключевого состояния. Усреднение начальной и прогнозной правых частей даёт корректированный шаг метода Хойна."
},
{
"text": "Разбейте шаг в момент включения или выключения, чтобы разрыв напряжения не оказался скрыт внутри гладкой формулы. После серии уменьшите шаг вдвое и сравните токовый максимум и средний момент."
}
],
"symbols": [
{
"symbol": "\\Psi",
"meaning": "Потокосцепление обмотки",
"unit": "Вб"
},
{
"symbol": "i",
"meaning": "Мгновенный ток",
"unit": "А"
},
{
"symbol": "R",
"meaning": "Активное электрическое сопротивление",
"unit": "Ом"
},
{
"symbol": "\\Delta t",
"meaning": "Шаг интегрирования по времени",
"unit": "с"
},
{
"symbol": "T",
"meaning": "Электромагнитный момент",
"unit": "Н·м"
}
],
"applicability": "Второй порядок метода относится к гладким участкам. Без точной обработки событий и проверки диапазона таблицы он не гарантирует точности коммутационного процесса.",
"editorial_tag": "textbook-math-2026-10",
"symbols_number": "42.4"
}
],
"worked_example": {
"title": "Вычисленный аналитический эталон",
"given": "Линейный RL-эталон: U = 24 В; R = 2 Ом; L = 10 мГн; I(0) = 0; \\Delta t = 0,1 мс.",
"steps": [
{
"text": "Начальный наклон 24/0,01 = 2400 А/с; Эйлер даёт 0,24 А.",
"latex": "I_{\\text{Хойн}}=\\frac{0{,}0001}{2}(2400+2352)=0{,}2376\\ \\text{А}",
"formula_number": "42.4",
"anchor": "eq-ii08-2-2"
},
{
"text": "Наклон на предикторе (24 − 2 · 0,24)/0,01 = 2352 А/с."
},
{
"text": "Хойн даёт 0,5 · 0,0001(2400 + 2352) = 0,2376 А. Точное 12(1 − e⁻⁰·⁰²) = 0,237615920 А."
}
],
"answer": "После первого шага ошибка Хойна около 0,00670 %; ошибка Эйлера около 1,0033 %.",
"check": "Уменьшение шага вдвое на гладком интервале должно уменьшать глобальную ошибку Хойна приблизительно в четыре раза."
},
"practice": {
"title": "Интегратор и события переключения фазы",
"parameters": [
{
"name": "U источника",
"value": "24",
"unit": "В"
},
{
"name": "R фазы",
"value": "2",
"unit": "Ом"
},
{
"name": "Шаги времени",
"value": "0,1; 0,05",
"unit": "мс"
},
{
"name": "Углы коммутации",
"value": "заданы",
"unit": "°"
}
],
"steps": [
"Проверьте интегратор по точному RL-решению при нескольких временных шагах.",
"Подключите монотонную карту вентильно-индукторной машины, задайте диапазон тока и запрет экстраполяции.",
"Опишите состояния ключей и действительное фазное напряжение при включении, свободном ходе и возврате энергии.",
"В момент достижения угла выключения укоротите шаг до события и только затем смените напряжение.",
"Сохраняйте время, угол, ток, \\Psi, напряжение и статус состояния преобразователя.",
"Повторите с половинным шагом и отдельно уточнённой картой; сравните пики и энергию."
],
"expected": "Проверенная цепная временная модель с обработкой коммутации и понятной энергетикой.",
"verification": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно.",
"table_number": "42.5"
},
"questions": [
{
"question": "Почему нельзя перепрыгнуть через угол выключения?",
"answer": "Часть шага будет рассчитана при неверном напряжении, что искажает ток и энергию."
},
{
"question": "Обязательно ли выключенная фаза имеет u = 0?",
"answer": "Нет. Напряжение определяется топологией преобразователя и проводящими диодами."
}
],
"assignment": {
"task": "Смоделируйте токовую импульсную серию при двух углах выключения и объясните изменение энергии возврата.",
"acceptance": "Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы."
},
"pitfalls": [
"Нельзя назвать цепной интегратор прямым расчётом переходного магнитного поля.",
"Уменьшение \\Delta t не устраняет грубость токово-угловой карты."
],
"model_family": "srm",
"slug": "ii08-2",
"display_number": "42.2",
"paragraph_number": 42,
"position": 131,
"part": "VII",
"part_label": "Углублённый расчёт электрических машин",
"module_id": "VII.06",
"module_title": "Коммутация и динамика вентильно-индукторной машины",
"module_hours": 6.0,
"curriculum_path": [
"VII",
"VII.06"
],
"formula_count": 2,
"fe_reference": {
"name": "srm-15",
"description": "Расчёт выполнен установленным FEMM 5.0, сборка 06Oct2026, встроенным Python. Файл модели и решение позволяют повторить опыт; параметры этого образца указаны ниже. Повторный полевой расчёт 15 октября 2026 года и построение из учебной Python-программы подтвердили воспроизводимость модели. Таблица и карта поля относятся к исходной учебной сетке; уточнение момента дано ниже и в отдельном разделе примера.",
"scope": "Иллюстративный двумерный расчёт. Модель стали с постоянной магнитной проницаемостью не описывает насыщение. Идеализированные обмотки с нулевой проводимостью не учитывают все потери. Сеточная проверка момента этой рабочей точки выполнена отдельно; её критерии, методы и границы приведены в протоколе.",
"metrics": [
{
"name": "Частота",
"value": "0",
"unit": "Гц"
},
{
"name": "Активная длина",
"value": "80",
"unit": "мм"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза А",
"value": "3",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза А",
"value": "0,069156",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза С",
"value": "0",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза С",
"value": "0,0003170694",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза В",
"value": "0",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза В",
"value": "-0,001421873",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Момент на исходной учебной сетке",
"value": "0,4393662",
"unit": "Н·м"
},
{
"name": "Энергия поля",
"value": "0,103734",
"unit": "Дж"
},
{
"name": "Модуль B в контрольной точке",
"value": "0,03358149",
"unit": "Тл"
},
{
"name": "Координаты контрольной точки (x, y)",
"value": "59,27358; 5,185767",
"unit": "мм"
},
{
"name": "Момент на проверенной уточнённой сетке",
"value": "0,439",
"unit": "Н·м"
}
],
"files": [
{
"path": "downloads/examples/srm-15/Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.fem",
"title": "Итоговая модель FEMM",
"download_name": "Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.fem",
"sha256": "e997484f8b4017eab5e8414b605365473c7ddf11f7aad2847a45ecea45534c86",
"bytes": 21712
},
{
"path": "downloads/examples/srm-15/Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.ans",
"title": "Сохранённое решение эталона",
"download_name": "Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.ans",
"sha256": "7f99179532f7923996df3f4d9a8ab7038cdf49b0e9e61e46e267decc808555d5",
"bytes": 26612368
},
{
"path": "results/srm-15.json",
"title": "Численные результаты"
},
{
"path": "examples/srm-15/index.html#torque-mesh",
"title": "Уточнённый момент и проверенная сетка"
}
],
"image": "images/fields/srm-15.svg",
"caption": "Визуализация численных данных FEMM 5: Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор. Это экспорт результатов поля, а не снимок окна программы.",
"image_width": 960,
"image_height": 900,
"table_number": "42.6",
"figure_number": "42.14"
},
"code_download": "downloads/python/II08-2_Интегрирование_тока_по_времени.py",
"code_download_name": "II08-2_Интегрирование_тока_по_времени.py",
"code_download_title": "Программа: Метод Хойна для линейной цепи с сопротивлением и индуктивностью",
"detail_shots": [],
"formula_refs": [
{
"number": "42.3",
"anchor": "eq-ii08-2-1",
"title": "Физическая и вычислительная постановка"
},
{
"number": "42.4",
"anchor": "eq-ii08-2-2",
"title": "Численный пример"
}
]
},
"client_data": {
"id": "II08.2",
"title": "Коммутация и численное интегрирование по времени во встроенном Python",
"slug": "ii08-2",
"widget": {
"type": "dynamics",
"config": {
"variant": "rl-heun",
"voltage": 24,
"resistance": 2,
"inductance": 0.01,
"step": 0.0001,
"duration": 0.005
},
"figure_numbers": {
"main": "42.11",
"schematic": "42.12",
"response": "42.13"
}
},
"formula_count": 2,
"fe_reference": {
"name": "srm-15",
"description": "Расчёт выполнен установленным FEMM 5.0, сборка 06Oct2026, встроенным Python. Файл модели и решение позволяют повторить опыт; параметры этого образца указаны ниже. Повторный полевой расчёт 15 октября 2026 года и построение из учебной Python-программы подтвердили воспроизводимость модели. Таблица и карта поля относятся к исходной учебной сетке; уточнение момента дано ниже и в отдельном разделе примера.",
"scope": "Иллюстративный двумерный расчёт. Модель стали с постоянной магнитной проницаемостью не описывает насыщение. Идеализированные обмотки с нулевой проводимостью не учитывают все потери. Сеточная проверка момента этой рабочей точки выполнена отдельно; её критерии, методы и границы приведены в протоколе.",
"metrics": [
{
"name": "Частота",
"value": "0",
"unit": "Гц"
},
{
"name": "Активная длина",
"value": "80",
"unit": "мм"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза А",
"value": "3",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза А",
"value": "0,069156",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза С",
"value": "0",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза С",
"value": "0,0003170694",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Ток цепи Фаза В",
"value": "0",
"unit": "А"
},
{
"name": "Потокосцепление цепи Фаза В",
"value": "-0,001421873",
"unit": "Вб"
},
{
"name": "Момент на исходной учебной сетке",
"value": "0,4393662",
"unit": "Н·м"
},
{
"name": "Энергия поля",
"value": "0,103734",
"unit": "Дж"
},
{
"name": "Модуль B в контрольной точке",
"value": "0,03358149",
"unit": "Тл"
},
{
"name": "Координаты контрольной точки (x, y)",
"value": "59,27358; 5,185767",
"unit": "мм"
},
{
"name": "Момент на проверенной уточнённой сетке",
"value": "0,439",
"unit": "Н·м"
}
],
"files": [
{
"path": "downloads/examples/srm-15/Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.fem",
"title": "Итоговая модель FEMM",
"download_name": "Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.fem",
"sha256": "e997484f8b4017eab5e8414b605365473c7ddf11f7aad2847a45ecea45534c86",
"bytes": 21712
},
{
"path": "downloads/examples/srm-15/Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.ans",
"title": "Сохранённое решение эталона",
"download_name": "Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.ans",
"sha256": "7f99179532f7923996df3f4d9a8ab7038cdf49b0e9e61e46e267decc808555d5",
"bytes": 26612368
},
{
"path": "results/srm-15.json",
"title": "Численные результаты"
},
{
"path": "examples/srm-15/index.html#torque-mesh",
"title": "Уточнённый момент и проверенная сетка"
}
],
"image": "images/fields/srm-15.svg",
"caption": "Визуализация численных данных FEMM 5: Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор. Это экспорт результатов поля, а не снимок окна программы.",
"image_width": 960,
"image_height": 900,
"table_number": "42.6",
"figure_number": "42.14"
},
"code_download": "downloads/python/II08-2_Интегрирование_тока_по_времени.py",
"screenshots": [
{
"shot_id": "36-srm-geometry",
"path": "images/screenshots/36-srm-geometry.png",
"caption": "Геометрия: вентильно-индукторная машина 6/4, первая фаза, согласованное положение",
"width": 1026,
"height": 800,
"figure_number": "42.15"
},
{
"shot_id": "36-srm-field",
"path": "images/screenshots/36-srm-field.png",
"caption": "Распределение магнитной индукции: вентильно-индукторная машина 6/4, первая фаза, согласованное положение",
"width": 1026,
"height": 800,
"figure_number": "42.16"
},
{
"shot_id": "37-srm-displaced",
"path": "images/screenshots/37-srm-displaced.png",
"caption": "Вентильно-индукторная машина: отдельное смещённое положение ротора; угол и знак проверяются по исходному файлу, ток фазы сохранён.",
"width": 1026,
"height": 800,
"figure_number": "42.17"
},
{
"shot_id": "mesh-srm-15-gap",
"path": "images/screenshots/supplemental/mesh-srm-15-gap.png",
"caption": "Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор: выбранная сетка воздушного зазора.",
"width": 1026,
"height": 800,
"source_series": "refined_mesh",
"figure_number": "42.18"
},
{
"shot_id": "mesh-srm-15-torque",
"path": "images/screenshots/supplemental/mesh-srm-15-torque.png",
"caption": "Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор: момент ротора на выбранной сетке.",
"width": 1026,
"height": 800,
"source_series": "refined_mesh",
"figure_number": "42.19"
},
{
"shot_id": "python-ii08-2",
"path": "images/screenshots/supplemental/python-ii08-2.png",
"caption": "Встроенная консоль FEMM: Коммутация и численное интегрирование по времени во встроенном Python. Аналитическая проверка программы занятия.",
"width": 1026,
"height": 800,
"source_series": "embedded_analytic",
"figure_number": "42.20"
}
],
"example_links": [
{
"id": "srm-15",
"slug": "srm-15",
"title": "Вентильно-индукторная машина: смещённый ротор",
"path": "examples/srm-15/index.html",
"primary": true
},
{
"id": "srm",
"slug": "srm",
"title": "Вентильно-индукторная машина: исходное положение",
"path": "examples/srm/index.html",
"primary": false
}
]
}
},
"assignment": {
"id": "practice-ii08-2",
"lessonId": "II08.2",
"version": "2026-10-16.2",
"primary": true,
"displayNumber": "42.2",
"title": "Коммутация и численное интегрирование по времени во встроенном Python",
"summary": "Осваиваем небольшой временной интегратор и обработку коммутации, затем применяем его к проверенной магнитостатической карте вентильно-индукторной машины.",
"part": "VII",
"partLabel": "Углублённый расчёт электрических машин",
"moduleId": "VII.06",
"moduleTitle": "Коммутация и динамика вентильно-индукторной машины",
"position": 131,
"category": "Python и расчёт",
"durationMinutes": 120,
"environment": "FEMM 5; запишите точную сборку, физический модуль, единицы, тип задачи и параметры своего опыта. Для аналитической части укажите формулы и исходные данные; для Python — встроенную среду и рабочий каталог.",
"instructions": [
{
"title": "Уточните выданное условие",
"text": "Выполните базовый практикум «Интегратор и события переключения фазы» по шагам занятия. Затем выполните самостоятельную часть: Смоделируйте токовую импульсную серию при двух углах выключения и объясните изменение энергии возврата."
},
{
"title": "Откройте исходный практикум",
"text": "Сопоставьте условия варианта с параметрами и действиями занятия. Сохраните исходники отдельно; работайте в своём каталоге.",
"href": "lessons/ii08-2/index.html#practice"
},
{
"title": "Подготовьте результат",
"text": "Выполните запрошенные действия. В таблице укажите величину, значение, единицу, метод и файл-источник; для ошибки оставьте численное поле пустым и запишите причину. Пустой шаблон CSV не является результатом."
},
{
"title": "Проверьте доказательства",
"text": "1. Названы собственные материалы, использованные средства расчёта, единицы, параметры и режимы; для полевой работы указана сборка FEMM. Числа из примера отделены от самостоятельно полученных результатов.\n2. По переданному ответу и файлам можно повторить формулы или действия и найти каждый результат. Для полевого расчёта указаны порядок запуска, точки, области и контуры измерений; пропуски и отказы объяснены.\n3. Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно.\n4. Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы.\n5. Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы.\n6. Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно.\n7. Приложена исходная полевая матрица или карта с единицами, условиями расчёта и источником. Новое решение поля не требуется."
},
{
"title": "Сдайте и получите отзыв",
"text": "Заполните результаты, приложите обязательные файлы и скачайте ZIP. Передайте его преподавателю. Полученный JSON откройте на шаге 5; при замечаниях подготовьте новую версию.",
"href": "workspace/index.html?assignment=practice-ii08-2&variant=A#assignment-work"
}
],
"variants": [
{
"id": "A",
"title": "A · Практикум и самостоятельная работа",
"task": "Выполните базовый практикум «Интегратор и события переключения фазы» по шагам занятия. Затем выполните самостоятельную часть: Смоделируйте токовую импульсную серию при двух углах выключения и объясните изменение энергии возврата.",
"sourceTask": "Смоделируйте токовую импульсную серию при двух углах выключения и объясните изменение энергии возврата.",
"sourceVariantId": "II08.2:source-assignment",
"sourceRubric": [
"Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы.",
"Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
],
"source": {
"file": "course-site/data/lessons-embedded.json",
"lessonId": "II08.2",
"field": "assignment + practice.verification",
"sha256": "ce0962c054fbbd3562f421c3ddc53fccae08374844addbdd77fa0cb53287fe0e"
},
"kind": "practice",
"parameters": [
{
"name": "\\(U\\) источника",
"value": "24",
"unit": "В"
},
{
"name": "\\(R\\) фазы",
"value": "2",
"unit": "Ом"
},
{
"name": "Шаги времени",
"value": "0,1; 0,05",
"unit": "мс"
},
{
"name": "Углы коммутации",
"value": "заданы",
"unit": "°"
}
],
"expected": [
{
"id": "outcome",
"type": "text",
"label": "Ответ и полученные результаты",
"unit": "",
"maxLength": 16000,
"hint": "Представьте собственные результаты именно этого варианта: величины с единицами, таблицу или вывод. Укажите файл и строки/режимы. Интегратор и события переключения фазы"
},
{
"id": "verification",
"type": "text",
"label": "Проверка результата и расхождения",
"unit": "",
"maxLength": 12000,
"hint": "Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы."
},
{
"id": "evidence-map",
"type": "text",
"label": "Где находятся доказательства по критериям",
"unit": "",
"maxLength": 12000,
"hint": "Для каждого предметного критерия ниже укажите файл, строку таблицы, режим или абзац ответа. Отдельно назовите невыполненные пункты и причины."
}
],
"criteria": [
{
"id": "source",
"label": "Исходные условия и происхождение",
"description": "Названы собственные материалы, использованные средства расчёта, единицы, параметры и режимы; для полевой работы указана сборка FEMM. Числа из примера отделены от самостоятельно полученных результатов."
},
{
"id": "reproduce",
"label": "Повторение по переданным файлам",
"description": "По переданному ответу и файлам можно повторить формулы или действия и найти каждый результат. Для полевого расчёта указаны порядок запуска, точки, области и контуры измерений; пропуски и отказы объяснены."
},
{
"id": "practice",
"label": "Выполнение базового практикума",
"description": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
},
{
"id": "source-task",
"label": "Самостоятельная часть",
"description": "Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы."
},
{
"id": "evidence-1",
"label": "Предметный критерий 1",
"description": "Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы."
},
{
"id": "evidence-2",
"label": "Предметный критерий 2",
"description": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
},
{
"id": "input-data",
"label": "Происхождение входных данных",
"description": "Приложена исходная полевая матрица или карта с единицами, условиями расчёта и источником. Новое решение поля не требуется."
}
],
"requiredExtensions": [
".py",
".csv"
],
"requiredFileCounts": [
{
"extension": ".py",
"minimum": 1
},
{
"extension": ".csv",
"minimum": 1
}
],
"allowEmptyFiles": false,
"referenceNote": "Форма проверяет заполнение ответа. Предметную правильность по приведённым критериям подтверждает преподаватель. Базовые параметры и шаги относятся к исходному практикуму; изменения для выбранного варианта заданы в его условии. Не подставляйте учебный ориентир вместо собственного измерения.",
"instructions": [
{
"title": "Уточните выданное условие",
"text": "Выполните базовый практикум «Интегратор и события переключения фазы» по шагам занятия. Затем выполните самостоятельную часть: Смоделируйте токовую импульсную серию при двух углах выключения и объясните изменение энергии возврата."
},
{
"title": "Откройте исходный практикум",
"text": "Сопоставьте условия варианта с параметрами и действиями занятия. Сохраните исходники отдельно; работайте в своём каталоге.",
"href": "lessons/ii08-2/index.html#practice"
},
{
"title": "Подготовьте результат",
"text": "Выполните запрошенные действия. В таблице укажите величину, значение, единицу, метод и файл-источник; для ошибки оставьте численное поле пустым и запишите причину. Пустой шаблон CSV не является результатом."
},
{
"title": "Проверьте доказательства",
"text": "1. Названы собственные материалы, использованные средства расчёта, единицы, параметры и режимы; для полевой работы указана сборка FEMM. Числа из примера отделены от самостоятельно полученных результатов.\n2. По переданному ответу и файлам можно повторить формулы или действия и найти каждый результат. Для полевого расчёта указаны порядок запуска, точки, области и контуры измерений; пропуски и отказы объяснены.\n3. Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно.\n4. Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы.\n5. Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы.\n6. Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно.\n7. Приложена исходная полевая матрица или карта с единицами, условиями расчёта и источником. Новое решение поля не требуется."
},
{
"title": "Сдайте и получите отзыв",
"text": "Заполните результаты, приложите обязательные файлы и скачайте ZIP. Передайте его преподавателю. Полученный JSON откройте на шаге 5; при замечаниях подготовьте новую версию.",
"href": "workspace/index.html?assignment=practice-ii08-2&variant=A#assignment-work"
}
]
},
{
"id": "B",
"title": "B · Защита выполненной работы",
"task": "Защитите ранее выполненный практикум A. В письменном ответе укажите код/имя своей работы A и опирайтесь на её результаты. Вопрос защиты: Обязательно ли выключенная фаза имеет u = 0?",
"sourceTask": "Обязательно ли выключенная фаза имеет \\(u\\) = 0?",
"sourceVariantId": "II08.2:oral-defense",
"sourceRubric": [
"Нет. Напряжение определяется топологией преобразователя и проводящими диодами.",
"Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
],
"source": {
"file": "course-site/data/lessons-embedded.json",
"lessonId": "II08.2",
"field": "questions[-1] + practice.verification",
"sha256": "ce0962c054fbbd3562f421c3ddc53fccae08374844addbdd77fa0cb53287fe0e"
},
"kind": "defense",
"parameters": [],
"expected": [
{
"id": "outcome",
"type": "text",
"label": "Ответ и полученные результаты",
"unit": "",
"maxLength": 16000,
"hint": "Ответьте на вопрос защиты с опорой на работу A."
},
{
"id": "verification",
"type": "text",
"label": "Проверка результата и расхождения",
"unit": "",
"maxLength": 12000,
"hint": "Нет. Напряжение определяется топологией преобразователя и проводящими диодами."
},
{
"id": "evidence-map",
"type": "text",
"label": "Где находятся доказательства по критериям",
"unit": "",
"maxLength": 12000,
"hint": "Для каждого предметного критерия ниже укажите файл, строку таблицы, режим или абзац ответа. Отдельно назовите невыполненные пункты и причины."
}
],
"criteria": [
{
"id": "source",
"label": "Связь с выполненной работой A",
"description": "Указана работа A, её условия и конкретные результаты, на которые опирается ответ."
},
{
"id": "reproduce",
"label": "Обоснованный ответ",
"description": "Ответ содержит ход рассуждения и способ проверить вывод на сохранённых результатах работы A."
},
{
"id": "evidence-1",
"label": "Предметный критерий 1",
"description": "Нет. Напряжение определяется топологией преобразователя и проводящими диодами."
},
{
"id": "evidence-2",
"label": "Предметный критерий 2",
"description": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
}
],
"requiredExtensions": [],
"requiredFileCounts": [],
"allowEmptyFiles": true,
"referenceNote": "Форма проверяет заполнение ответа. Предметную правильность по приведённым критериям подтверждает преподаватель. Защита относится к выполненной работе A; повторный полевой расчёт для одного вопроса не требуется.",
"instructions": [
{
"title": "Уточните выданное условие",
"text": "Защитите ранее выполненный практикум A. В письменном ответе укажите код/имя своей работы A и опирайтесь на её результаты. Вопрос защиты: Обязательно ли выключенная фаза имеет u = 0?"
},
{
"title": "Откройте исходный практикум",
"text": "Сопоставьте условия варианта с параметрами и действиями занятия. Сохраните исходники отдельно; работайте в своём каталоге.",
"href": "lessons/ii08-2/index.html#practice"
},
{
"title": "Подготовьте результат",
"text": "Подготовьте письменный ответ с отсылками к своему пакету A. Дополнительные файлы можно приложить, если они нужны для объяснения."
},
{
"title": "Проверьте доказательства",
"text": "1. Указана работа A, её условия и конкретные результаты, на которые опирается ответ.\n2. Ответ содержит ход рассуждения и способ проверить вывод на сохранённых результатах работы A.\n3. Нет. Напряжение определяется топологией преобразователя и проводящими диодами.\n4. Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
},
{
"title": "Сдайте и получите отзыв",
"text": "Заполните результаты, приложите обязательные файлы и скачайте ZIP. Передайте его преподавателю. Полученный JSON откройте на шаге 5; при замечаниях подготовьте новую версию.",
"href": "workspace/index.html?assignment=practice-ii08-2&variant=B#assignment-work"
}
]
}
],
"downloads": [
{
"label": "Итоговая модель FEMM",
"path": "downloads/examples/srm-15/Вентильно-индукторная-смещённая-09-Готовая-модель.fem",
"sha256": "e997484f8b4017eab5e8414b605365473c7ddf11f7aad2847a45ecea45534c86",
"role": "reference"
},
{
"label": "Численные результаты",
"path": "results/srm-15.json",
"sha256": "4500034584003c33d9d7b2c31da17434939ad31f76fe9134a9a4e8e7141d1b4d",
"role": "reference"
},
{
"label": "Исходная программа занятия",
"path": "downloads/python/II08-2_Интегрирование_тока_по_времени.py",
"sha256": "0bde3bf8275f708721f2647841d14a3613d2202fe4b33a9c075a138f8b8ae313",
"role": "source-code"
},
{
"label": "Пустой шаблон таблицы результатов CSV",
"path": "downloads/assignments/ii08-2/results-template.csv",
"sha256": "05d084635358f5c0f35abb574502b01a65ad6a4e3d7865c00063815c7b1d3092",
"role": "blank-template"
}
],
"requiredExtensions": [
".py",
".csv"
],
"criteria": [
{
"id": "source",
"label": "Исходные условия и происхождение",
"description": "Названы собственные материалы, использованные средства расчёта, единицы, параметры и режимы; для полевой работы указана сборка FEMM. Числа из примера отделены от самостоятельно полученных результатов."
},
{
"id": "reproduce",
"label": "Повторение по переданным файлам",
"description": "По переданному ответу и файлам можно повторить формулы или действия и найти каждый результат. Для полевого расчёта указаны порядок запуска, точки, области и контуры измерений; пропуски и отказы объяснены."
},
{
"id": "practice",
"label": "Выполнение базового практикума",
"description": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
},
{
"id": "source-task",
"label": "Самостоятельная часть",
"description": "Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы."
},
{
"id": "evidence-1",
"label": "Предметный критерий 1",
"description": "Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы."
},
{
"id": "evidence-2",
"label": "Предметный критерий 2",
"description": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
},
{
"id": "input-data",
"label": "Происхождение входных данных",
"description": "Приложена исходная полевая матрица или карта с единицами, условиями расчёта и источником. Новое решение поля не требуется."
}
],
"reflectionPrompts": [
"Почему нельзя перепрыгнуть через угол выключения?",
"Обязательно ли выключенная фаза имеет u = 0?"
],
"limitations": "Иллюстративный двумерный расчёт. Модель стали с постоянной магнитной проницаемостью не описывает насыщение. Идеализированные обмотки с нулевой проводимостью не учитывают все потери. Сеточная проверка момента этой рабочей точки выполнена отдельно; её критерии, методы и границы приведены в протоколе.",
"verificationNote": "Расширен путь сдачи и проверки исходного практикума. Новое выполнение всех вариантов в FEMM этим изменением не заявляется. Сохранённые результаты примеров относятся только к указанным в них моделям и условиям.",
"teacherPlan": [
{
"minutes": 10,
"title": "Условие и прогноз",
"text": "Выдать A или продолжение B; проверить исходные данные и связь с практикумом."
},
{
"minutes": 85,
"title": "Выполнение",
"text": "Интегратор и события переключения фазы"
},
{
"minutes": 15,
"title": "Проверка и пакет",
"text": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно."
},
{
"minutes": 10,
"title": "Обратная связь",
"text": "Применить рубрику выбранного варианта; вернуть адресные замечания и проверить новую сдачу."
}
],
"sources": [
{
"file": "course-site/data/lessons-embedded.json",
"lessonId": "II08.2",
"field": "objectives + questions + assignment",
"sha256": "ce0962c054fbbd3562f421c3ddc53fccae08374844addbdd77fa0cb53287fe0e"
},
{
"path": "tools/assignment_expansion.py",
"kind": "source-backed-workflow"
}
],
"sourcePractice": {
"title": "Интегратор и события переключения фазы",
"parameters": [
{
"name": "\\(U\\) источника",
"value": "24",
"unit": "В"
},
{
"name": "\\(R\\) фазы",
"value": "2",
"unit": "Ом"
},
{
"name": "Шаги времени",
"value": "0,1; 0,05",
"unit": "мс"
},
{
"name": "Углы коммутации",
"value": "заданы",
"unit": "°"
}
],
"steps": [
"Проверьте интегратор по точному RL-решению при нескольких временных шагах.",
"Подключите монотонную карту вентильно-индукторной машины, задайте диапазон тока и запрет экстраполяции.",
"Опишите состояния ключей и действительное фазное напряжение при включении, свободном ходе и возврате энергии.",
"В момент достижения угла выключения укоротите шаг до события и только затем смените напряжение.",
"Сохраняйте время, угол, ток, \\(\\Psi\\), напряжение и статус состояния преобразователя.",
"Повторите с половинным шагом и отдельно уточнённой картой; сравните пики и энергию."
],
"expected": "Проверенная цепная временная модель с обработкой коммутации и понятной энергетикой.",
"verification": "Точный RL-эталон, шаг времени, шаг карты и события проверены раздельно.",
"table_number": "42.5"
},
"sourceAssignment": {
"task": "Смоделируйте токовую импульсную серию при двух углах выключения и объясните изменение энергии возврата.",
"acceptance": "Интегратор проверен аналитически; события разрешены; область карты соблюдена; энергетические знаки согласованы."
}
}
}