Учебное пособие: Определение теплофизических характеристик почвы импульсным методом плоского нагревателя

Вариант 26

Вариант 27

Вариант 28

Вариант 29

Вариант 30

Автоматизация расчетов

Для уменьшения рутинной работы, связанной с проведением многочисленных расчетов и построения графиков, удобнее пользоваться специальными программами, позволяющими существенно упростить этот процесс. Существует большое разнообразие этих программ, и даже целые профессиональные пакеты. Но для решения задач, поставленных в данной расчетно-графической работе, вполне достаточно наличия распространенной программы Microsoft Excel, входящей в состав Microsoft Office. Хотелось бы заметить, что приведенная далее информация не является сколько-нибудь полным учебником по использованию Excel и требует начальных знаний и опыта работы с Microsoft Office. Мы разберем только крайне узкий аспект автоматизации математических расчетов и построения графиков, применительно к решению именно нашей, конкретной задачи.

Рисунок 4

Электронная таблица представляет совокупность строк и столбцов. Столбцы обозначены буквами латинского алфавита, а строки цифрами. Пересечение строки и столбца называется клеткой или ячейкой. Каждая ячейка имеет свой адрес, который состоит из буквы столбца и цифры строки (А1, В4, С2, D6 и т.п.) (рисунок - 4). В ячейку можно ввести данные четырех типов: число, текст, формулу, время-дата.

Создание формул

Для ввода и редактирования значений или формул в ячейках или диаграммах, а также для отображения адреса текущей ячейки используется строка формул (рисунок - 5).

Рисунок 5

Формулы представляют собой выражения, по которым выполняются вычисления. Формула всегда начинается со знака равно «=». Формула может включать функции, ссылки, операторы и константы.

Функция - стандартная формула, которая обеспечивает выполнение определенных действий над значениями, выступающими в качестве аргументов. Функции позволяют упростить формулы, особенно если они длинные или сложные.

Ссылка указывает на ячейку или диапазон ячеек листа, которые требуется использовать в формуле.

Оператором называют знак или символ, задающий тип вычисления в формуле. Существуют математические, логические операторы, операторы сравнения и ссылок.

Заметим, что математические операции в Excel выполняются в порядке приоритета операций, согласно правилам математики. Например, в выражении: «4-2*3» сначала будет произведено умножение «2*3» а потом вычитание. Если необходимо поменять приоритеты, необходимо пользоваться скобками. Например: «(4-2)*3». В этом случае первой операцией будет являться «4-2».

Рисунок 6

Для создания формулы следует выделить ячейку и нажать кнопку «Вставка функции» в строке формул. В диалоговом окне «Мастер функций» в раскрывающемся списке «Категория» необходимо выбрать категорию функции, затем в списке «Выберите функцию» следует выбрать функцию и нажать кнопку «ОК» или дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по названию выбранной функции.

Функции используются не только для непосредственных вычислений, но и для преобразования чисел, например для округления, для поиска значений, сравнения и т.д.

Для создания формул с функциями обычно используют мастер функций, но при желании функции можно вводить и с клавиатуры.

Ввод формулы начинается со знака «=». Если в клетку введена формула, то в самой клетке после нажатия клавиши ввода будет виден результат, а в строке ввода сама формула, по которой получен этот результат.

Аргументами формулы могут быть ссылки на ячейки, числа, текст, логические выражения и т.д.

Ссылки на ячейки можно вводить с клавиатуры, но удобнее пользоваться выделением ячеек мышью. Для этого следует поставить курсор в соответствующее поле, а на листе выделить необходимую ячейку или диапазон ячеек.

Текст, числа и логические выражения в качестве аргументов обычно вводят с клавиатуры.

По окончании создания функции следует нажать кнопку «ОК» или клавишу клавиатуры «Enter».

Пример 1. Вычислить значение функций f₁ = е^х · sin(х) и f₂ = х³+2х²-7 для -1< х <1 с шагом х=0,2.

В ячейке А1 напишите название аргумента - х, а в ячейках А2-А12 его значения (рисунок - 6).

В ячейки В1 и В2 напишите название функций - f₁ и f₂.

Рисунок 7

В ячейку В2 введите формулу: =EXP(А2)*SIN(A2). Делается это в строке формул (см. рисунок - 2). Нажмите «Enter». Размножьте эту формулу на остальные ячейки столбца В, ухватив левой мышью черный квадратик в правом нижнем углу рамки выделенной ячейки В2 и протащив рамку до конца изменения аргумента (до ячейки В12). В итоге будут вычислены и введены в ячейки соответствующие значения функции.

В ячейку С2 введите формулу: =СТЕПЕНЬ (A2; 3)+2*СТЕПЕНЬ (A2; 2) - 7 и размножьте ее аналогично столбцу В.

В результате вы должны получить таблицу с расчетами, аналогичную представленной на рисунке 7.

Можно изменить внешний вид ячеек: выбрать заливку, шрифт, границы и другие свойства. Для того, чтобы установить свойства ячейке или группе ячеек, необходимо выделить эту ячейку (группу ячеек) и выбрать в контекстном меню команду «Формат ячеек».

Построение графиков

Графики являются средством наглядного представления данных и облегчают выполнение сравнений, выявление закономерностей и тенденций данных. Используя созданные таблицы в программе Excel можно строить разнообразные графики и диаграммы. Построенная диаграмма является самостоятельным объектом, ее можно редактировать, изменять в размерах, перемещать, выводить на печать.