Laboratorium Informatyki

Materiały dydaktyczne Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii
Laboratorium Informatyki
Studia zaoczne EZ 1.x
Ćwiczenie 3.
Microsoft Excel – Zagadnienia podstawowe
1. Wstęp
Excel z pakietu Microsoft Office jest programem z rodziny arkuszy
kalkulacyjnych. Narzędzia te umożliwiają wykonywania złożonych obliczeń
matematycznych oraz prezentację danych w postaci wykresów. Microsoft Excel
jest programem komercyjnym, jednakże dostępne są w sieci jego darmowe
odpowiedniki. Na szczególną uwagę zasługuje arkusz kalkulacyjny dostępny w
pakiecie OpenOffice Calc.
Zajęcia laboratoryjne dotyczące pracy w programie Microsoft Excel 2003
zostały podzielone na dwa spotkania. Pierwsze z nich dotyczyć będą podstaw
pracy z programem, wstępnej obróbki danych, podstawowe obliczenia oraz
tworzenie i obróbkę wykresów.
2. Środowisko pracy
Okno programu można podzielić na trzy części:
• Pasek menu – grupujący wszystkie opcje i
narzędzia programu.
–
zawierający
ikonki
• Pasek
narzędzi
skrótów
do
najczęściej
używanych
funkcji
programu, pasek narzędzi jest konfiguracyjny,
możliwe jest dodawanie nowych ikonek.
• Okno arkusza wraz z paskiem zakładek –
główne okno programu w którym wprowadzane są
dane, definiowane i wykonywane obliczenia oraz
prezentowane wykresy.
Najczęściej wykorzystywaną grupą poleceń z paska menu będą polecenia
zgrupowane w menu „Wstaw”. Szczegółowe informacje znajdą się w tekście
niniejszej instrukcji w miarę postępu w omawianiu zagadnień przykładowych.
3. Dane i formatowane danych
Dane w arkuszu gromadzone i przetwarzane
są w tabeli. Edycję wizualną tabeli można
przeprowadzić w analogiczny sposób jak w
edytorze tekstu Microsoft Word. Można więc
ustawić rozmiar, kolor i format krawędzi,
kolor
tła,
krój
i
rozmiar
czcionki.
Dodatkowo można zdefiniować format danych
występujących w tabeli. Dostęp do okna
formatowania komórki jest z menu podręcznego
komórki,
aktywowanego
prawym
przyciskiem
myszki.
Predefiniowane typy danych pokazano na rysunku powyżej. W pozostałych
zakładkach okna formatowania komórek można zdefiniować pozostałe parametry
wizualnej formy komórki lub tabeli. W analogiczny sposób można definiować
również grupy komórek. Poniżej zestawiono wybrane zakładki wraz z ich
krótką charakterystyką.
© dr inż. Michał Łanczont
Lublin 2011
1
Materiały dydaktyczne Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii
Zakładka
umożliwia
tekstu w komórce.
sformatowanie
położenia
Zakładka umożliwia sformatowanie czcionki użytej
w komórce.
Zakładka umożliwia zdefiniowanie kroju krawędzi
komórki lub tabeli.
Zakładka umożliwia zdefiniowanie wypełnienia tła
komórki lub tabeli.
Odpowiednio sformatowane tabele mogą być następnie wstawione do
dokumentu Microsoft Word i wykorzystane w tworzonych np.: sprawozdaniach.
Przedstawioną poniżej tabelę należy utworzyć, a następnie wyeksportować do
dokumentu MS Word. Dane liczbowe dowolne.
U
V
10
25
40
55
70
85
100
115
130
145
160
175
Pomiary
I
mA
2,5
6
11,2
14,2
16,8
21
25,2
28,3
31,5
36,5
40
43,5
P
W
0,02
0,11
0,32
0,54
0,81
1,24
1,78
2,32
2,91
3,74
4,53
5,29
cosϕ
0,69
0,72
0,71
0,69
0,69
0,70
0,71
0,71
0,71
0,71
0,71
0,69
ϕ
46
44
45
46,5
46,2
45,8
45
44,6
44,8
45,1
44,9
46
Średnia:
0,70
45,3
© dr inż. Michał Łanczont
Lublin 2011
Obliczenia
Z
R
X
Ω
4000
4167
3571
3873
4167
4048
3968
4064
4127
3973
4000
4023
Ω
2779
2997
2525
2666
2884
2822
2806
2893
2928
2804
2833
2795
Ω
2877
2894
2525
2810
3007
2902
2806
2853
2908
2814
2823
2894
3998
2811
2843
2
Materiały dydaktyczne Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii
Eksport tabeli można zrealizować metodą zaznacz, kopiuj, wklej (Ctrl+C,
Ctrl+V). Wyeksportowana tabele może być następnie edytowana w MS Word.
4. Podstawowe obliczenia
W arkuszu można dokonywać obróbki danych numerycznych,
tekstowych, finansowych, czasu itd. Można wykonywać podstawowe
przekształcenia (+,-,*,/,^,%,!), ponadto zdefiniowano wiele
funkcji złożonych które dostępne są w menu Wstaw/Funkcję.
Należy odszukać potrzebną funkcję w
oknie funkcji, a następnie na kolejnych
oknach
zdefiniować
jej
parametry.
Wbudowane
funkcje
zgrupowane
są
tematycznie, jak widać na sąsiadującym
obrazku. Znając składnie funkcji można ją
także wprowadzać ręcznie po wpisaniu znaku
„=” w komórce np.: sin(), cos(), exp()
itd.
W ramach ćwiczenia proszę dane obliczeniowe z edytowanej
tabelki wyznaczyć na podstawie danych pomiarowych (U, I i P).
Wzory pomocne w ćwiczeniu zapisano poniżej. Należy pamiętać że,
MS Excel kąty przyjmuje w radianach, a w tabeli powinny być
w stopniach.
cos ϕ =
 P 

U ⋅ I 
P
U ⋅I
ϕ = arccos
Z=
R = Z ⋅ cos(ϕ )
U
I
X = Z ⋅ sin (ϕ )
5. Wykresy
Microsoft Excel umożliwia generowanie na podstawie danych z
arkusza wykresów 2d i 3D w różnych formach. W zastosowaniach
inżynierskich najszersze zastosowanie mają wykresy punktowe,
liniowe, słupkowe i powierzchniowe 2D i 3D. W przypadku wykresów
liniowych istotne jest aby wykres był aproksymacją pomiarów a
nie interpolacją. W programie MS Excel jest możliwe dodanie tzw.
linii trendu. Dostępne są linie trendu: liniowa, wykładnicza,
potęgowa, wielomianowa i średnia ruchoma. Należy zbadać która z
dostępnych jest zgodna z charakterem zależności i zastosować.
50
12,00
45
10,00
40
35
8,00
30
6,00
25
20
4,00
15
10
2,00
5
0,00
0
0
20
40
60
80
100
120
© dr inż. Michał Łanczont
140
160
180
200
0
Lublin 2011
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
3
Materiały dydaktyczne Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii
W ramach ćwiczenia należy wykreślić funkcje zmian (U=f(I),
P=f(I) oraz Z=f(I), R=f(I) i X=f(I) na wspólnym wykresie).
Zastosować odpowiednie linie trendu.
Kolejnym zagadnieniem jest właściwe sformatowanie wizualne
wykresu, osi, opisów i legendy. Dostęp do okien konfiguracyjnych
poszczególnych
elementów
wykresu
dostępny
jest
z
menu
podręcznego edytowanego elementu (prawy przycisk myszki).
Charakterystyka napięciowo-prądowa
obiektu
I,
mA
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
I, mA
Aproksymacja I, mA
0
40
80
U, V
120
160
W ramach ćwiczenia należy dowolnie sformatować poszczególne
elementy wykresu.
6. Zadania
W celu zaliczenia ćwiczenia należy wykonać samodzielnie
wymienione poniżej zadania.
X
0
0,2 0,25 0,35 0,5 0,8 0,9 1,2 1,8 2,5 4
Y
0,5 1
1,5 2
2,2 2,3 2,35 2,37 2,38 2,39 2,4
a) Na podstawie danych wejściowych zamieszczonych w tabeli
należy obliczyć:
a. X/Y
b. (X*Y)/Y
c. X Y
d. X 2 + Y 2
e. sin X Y + cos( X Y )
( )
f. e X − Y
b) Wykreślić przebiegi przeprowadzonych obliczeń w funkcji
zmiennej X i Y.
c) Pogrupować wykresy po dwa na jednym, dodać osie pomocnicze
w celu zapewnienia czytelności, sformatować wizualnie,
dodać linie trendu.
d) Obliczyć Z = X Y , wykreślić wykres powierzchniowy 3D tej
funkcji. (Wykres 3D generowany jest na podstawie macierzy).
© dr inż. Michał Łanczont
Lublin 2011
4