موجز عن نظرية نورتون مع أمثلة

يشارك تيار الهندسة الكهربائية والإلكترونية في العديد من الموضوعات الهندسية التي تتضمن موضوعات أساسية مثل نظريات الشبكة وتحليل الدوائر الكهربائية والأجهزة الإلكترونية والدوائر وما إلى ذلك. تُستخدم نظريات الشبكة هذه لحل الدوائر الكهربائية وأيضًا لحساب المعلمات المختلفة مثل الجهد والتيار وما إلى ذلك للدوائر. تتضمن الأنواع المختلفة من النظريات نظرية نورتونز ، نظرية الاستبدال ، نظرية Thvenins ، وهكذا. هنا ، في هذه المقالة ، دعنا نناقش بالتفصيل نبذة مختصرة عن نظرية نورتورن مع أمثلة.

نظرية نورتون

يمكن تبسيط أي دائرة كهربائية خطية معقدة إلى دائرة بسيطة تتكون من مصدر تيار واحد ومقاومة مكافئة متوازية متصلة عبر الحمل. دعونا نفكر في بعض الأمثلة البسيطة لنظرية نورتون لفهم نظرية نورتون بالتفصيل. يمكن تمثيل الدائرة المكافئة لـ Norton كما هو موضح في الشكل أدناه.

الدوائر المكافئة لـ Norton

بيان نظرية نورتون

تنص نظرية نورتون على أنه يمكن اختزال أي دائرة كهربائية خطية معقدة إلى أ دائرة كهربائية بسيطة مع تيار واحد ومقاومة متصلة بالتوازي. لفهم نظرية نورتون في العمق ، دعونا ننظر في أمثلة نظرية نورتون على النحو التالي.

أمثلة على نظرية نورتونز

مثال على نظرية نورتون

في المقام الأول ، دعونا نفكر في دائرة كهربائية بسيطة تتكون من اثنين مصادر الجهد وثلاث مقاومات متصلة كما هو موضح بالشكل أعلاه. تتكون الدائرة المذكورة أعلاه من ثلاثة مقاومات من بينها المقاوم R2 يعتبر حمولة. بعد ذلك ، يمكن تمثيل الدائرة كما هو موضح أدناه.

مثال على دائرة نظرية نورتونس بمقاومة الحمل

نحن نعلم أنه إذا تغير الحمل ، فإن حساب المعلمات المختلفة للدوائر الكهربائية يكون صعبًا. وبالتالي، نظريات الشبكة تستخدم لحساب معلمات الشبكة بسهولة.

مثال على دائرة نظرية نورتونس بعد إزالة مقاومة الحمل

في نظرية نورتون هذه أيضًا نتبع إجراء مشابه لنظرية thevenins (إلى حد ما). هنا ، قم بإزالة الحمل بشكل أساسي (ضع في الاعتبار المقاوم R2 = 2 أوم كحمل في الدائرة) كما هو موضح في الشكل أعلاه. ثم، دائرة مقصورة محطات التحميل بسلك (تمامًا عكس الإجراء الذي نتبعه في نظرية thevenins ، أي الدائرة المفتوحة لمحطات التحميل) كما هو موضح في الشكل أدناه. الآن ، احسب التيار الناتج (التيار من خلال المقاومات R1 و R3 وخط الدائرة القصيرة بعد إزالة R2) كما هو موضح في الشكل أدناه.

التيار من خلال R1 و R3 والحمل قصير الدائرة

من الشكل أعلاه ، فإن تيار مصدر Nortons يساوي 14A والذي يتم استخدامه في دائرة Norton المكافئة كما هو موضح في الشكل أدناه. تتكون الدائرة المكافئة لنظرية Norton من مصدر Norton الحالي (INorton) بالتوازي مع مقاومة Norton المكافئة (RNorton) والحمل (هنا R2 = 2Ohms).

دائرة Nortons المكافئة مع INorton ، RNorton ، RLoad

الدائرة المكافئة لنظرية نورتورن هي دائرة متوازية بسيطة كما هو موضح في الشكل. الآن ، لحساب مقاومة Norton المكافئة ، علينا اتباع إجراءين مثل Thevenins theorem و Superposition theorem.

في المقام الأول ، قم بإزالة مقاومة الحمل (على غرار خطوة نظرية thevenins لحساب مقاومة thevenins). بعد ذلك ، استبدل مصادر الجهد بدائرة كهربائية قصيرة (الأسلاك في حالة مصادر الجهد المثالية وفي حالة مصادر الجهد العملية تستخدم مقاوماتها الداخلية). وبالمثل ، فإن المصادر الحالية ذات الدائرة المفتوحة (الفواصل في حالة المصادر الحالية المثالية وفي حالة المصادر الحالية العملية تستخدم مقاوماتها الداخلية). الآن ، تصبح الدائرة كما هو موضح في الشكل أدناه وهي دائرة متوازية بسيطة مع مقاومات.

البحث عن مقاومة Nortons

نظرًا لأن المقاومات R1 و R3 متوازيتان مع بعضهما البعض ، فإن قيمة مقاومة Norton تساوي قيمة المقاومة المتوازية R1 و R3. بعد ذلك ، يمكن تمثيل الدائرة المكافئة الإجمالية لنظرية Norton كما هو موضح في الدائرة أدناه.

الدائرة المكافئة لنظرية نورتون

صيغة حساب تيار الحمل ، يمكن حساب Iload باستخدام قوانين أساسية مختلفة مثل قانون أوم وقانون الجهد Krichhoff وقانون Krichhoff الحالي.

وبالتالي ، يتم إعطاء التيار الذي يمر عبر مقاومة الحمل Rload (R2) بواسطة

تحميل الصيغة الحالية

أين،

I N = تيار Norton (14A)
R N = مقاومة نورتون (0.8 أوم)
R L = مقاومة الحمل (2 أوم)

لذلك ، أحمل = التيار الذي يمر عبر مقاومة الحمل = 4A.

وبالمثل ، يمكن اختزال الشبكات الخطية الكبيرة والمعقدة التي تحتوي على عدة مصادر (مصادر التيار أو الجهد) والمقاومات إلى دوائر متوازية بسيطة بمصدر تيار واحد بالتوازي مع مقاومة Norton وتحميلها.

وبالتالي ، يمكن تحديد دائرة Norton المكافئة مع Rn و In ويمكن تشكيل دائرة متوازية بسيطة (من دائرة شبكة معقدة). يمكن تحليل حسابات معلمات الدائرة بسهولة. إذا كان أحد المقاومة في الدائرة يتم تغييرها بسرعة (تحميل) ، ثم يمكن استخدام نظرية Norton لإجراء العمليات الحسابية بسهولة.

هل تعرف أي نظريات للشبكة بخلاف نظرية نورتون والتي تستخدم عادة في التطبيق العملي الدوائر الكهربائية ؟ بعد ذلك ، شارك بآرائك وتعليقاتك وأفكارك واقتراحاتك في قسم التعليقات أدناه.