دائمًا ما تكون نظريات الدوائر الكهربائية مفيدة للمساعدة في العثور على الجهد والتيارات في الدوائر متعددة الحلقات. تستخدم هذه النظريات القواعد أو الصيغ الأساسية والمعادلات الأساسية للرياضيات لتحليلها المكونات الأساسية للكهرباء أو الإلكترونيات معلمات مثل الفولتية والتيارات والمقاومة وما إلى ذلك. تتضمن هذه النظريات الأساسية النظريات الأساسية مثل نظرية التراكب ، نظرية تيليجن ، نظرية نورتون ، نظرية نقل القدرة القصوى ، نظريات ثيفينين. مجموعة أخرى من نظريات الشبكة التي تُستخدم في الغالب في عملية تحليل الدائرة تشمل نظرية التعويض ، نظرية التعويض ، نظرية المعاملة بالمثل ، نظرية ميلمان ، نظرية ميلر.
نظريات الشبكة
تتم مناقشة جميع نظريات الشبكة بإيجاز أدناه.
1. نظرية الموقف الفائق
نظرية التراكب هي طريقة لتحديد التيارات والفولتية الموجودة في دارة لها مصادر متعددة (بالنظر إلى مصدر واحد في كل مرة). تنص نظرية التراكب على أنه في شبكة خطية بها عدد من مصادر الجهد أو التيار والمقاومات ، يكون التيار عبر أي فرع من فروع الشبكة هو المجموع الجبري للتيارات بسبب كل من المصادر عند التصرف بشكل مستقل.
نظرية الموقف الفائق
تستخدم نظرية التراكب فقط في الشبكات الخطية. تستخدم هذه النظرية في كل من دوائر التيار المتردد والتيار المستمر حيث تساعد في بناء دارة مكافئة لـ Thevenin و Norton.
في الشكل أعلاه ، يتم تقسيم الدائرة ذات مصدري الجهد إلى دائرتين فرديتين وفقًا لبيان هذه النظرية. الدوائر الفردية هنا تجعل الدائرة بأكملها تبدو أبسط بطرق أسهل. ومن خلال الجمع بين هاتين الدائرتين مرة أخرى بعد التبسيط الفردي ، يمكن للمرء بسهولة العثور على معلمات مثل انخفاض الجهد عند كل مقاومة ، جهد العقدة ، التيارات ، إلخ.
2. نظرية Thevenin
بيان: يمكن استبدال شبكة خطية تتكون من عدد من مصادر الجهد والمقاومات بشبكة مكافئة لها مصدر جهد واحد يسمى جهد Thevenin (Vthv) ومقاومة واحدة تسمى (Rthv).
نظرية Thevenin
يوضح الشكل أعلاه كيف تنطبق هذه النظرية على تحليل الدائرة. يتم حساب جهد Thevinens بالصيغة المعطاة بين المحطات A و B عن طريق كسر الحلقة عند المحطات A و B. أيضًا ، يتم حساب مقاومة Thevinens أو المقاومة المكافئة عن طريق تقصير مصادر الجهد ومصادر تيار الدائرة المفتوحة كما هو موضح في الشكل.
يمكن تطبيق هذه النظرية على كل من الشبكات الخطية والثنائية. وهي تستخدم بشكل أساسي لقياس المقاومة بجسر ويتستون.
3. نظرية نورتون
تنص هذه النظرية على أنه يمكن استبدال أي دائرة خطية تحتوي على العديد من مصادر الطاقة والمقاومات بمولد تيار ثابت واحد بالتوازي مع المقاوم الواحد.
نظرية نورتون
هذا أيضًا هو نفسه الموجود في نظرية Thevinens ، حيث نجد قيم الجهد والمقاومة المكافئة لـ Thevinens ، ولكن هنا يتم تحديد القيم المكافئة الحالية. يتم عرض عملية العثور على هذه القيم كما هو موضح في المثال داخل الشكل أعلاه.
4. نظرية نقل الطاقة القصوى
تشرح هذه النظرية شرط نقل الطاقة القصوى للتحميل في ظل ظروف الدائرة المختلفة. تنص النظرية على أن نقل الطاقة بواسطة مصدر إلى حمل يكون بحد أقصى في الشبكة عندما تكون مقاومة الحمل مساوية للمقاومة الداخلية للمصدر. بالنسبة لدوائر التيار المتردد ، يجب أن تتطابق مقاومة الحمل مع مقاومة المصدر لأقصى نقل للطاقة حتى لو كان الحمل يعمل على اختلاف عوامل القوة .
نظرية الحد الأقصى لنقل الطاقة
على سبيل المثال ، يوضح الشكل أعلاه مخططًا للدائرة حيث يتم تبسيط الدائرة حتى مستوى المصدر بمقاومة داخلية باستخدام نظرية Thevenin. سيكون نقل الطاقة بحد أقصى عندما تكون مقاومة Thevinens هذه مساوية لمقاومة الحمل. يتضمن التطبيق العملي لهذه النظرية نظامًا صوتيًا حيث يجب أن تتطابق مقاومة السماعة مع مكبر الصوت للحصول على أقصى إنتاج.
5. نظرية المعاملة بالمثل
تساعد نظرية المعاملة بالمثل في إيجاد الحل المقابل الآخر حتى بدون مزيد من العمل ، بمجرد تحليل الدائرة لحل واحد. تنص النظرية على أنه في شبكة ثنائية خطية سلبية ، يمكن تبادل مصدر الإثارة والاستجابة المقابلة لها.
نظرية المعاملة بالمثل
في الشكل أعلاه ، التيار في فرع R3 هو I3 بمصدر واحد مقابل. إذا تم استبدال هذا المصدر بفرع R3 واختصار المصدر في الموقع الأصلي ، فإن التيار المتدفق من الموقع الأصلي I1 هو نفسه مثل I3. هذه هي الطريقة التي يمكننا بها إيجاد الحلول المقابلة للدائرة بمجرد تحليل الدائرة بحل واحد.
6. نظرية التعويض
نظرية التعويض
في أي شبكة ثنائية نشطة ، إذا تم تغيير مقدار الممانعة من القيمة الأصلية إلى قيمة أخرى تحمل تيارًا من I ، فإن التغييرات الناتجة التي تحدث في الفروع الأخرى هي نفسها تلك التي كان من الممكن أن تكون ناجمة عن مصدر جهد الحقن في الفرع المعدل بعلامة سالبة ، أي ناقص تيار الجهد ومنتج المعاوقة المتغيرة. توضح الأشكال الأربعة الواردة أعلاه كيف تنطبق نظرية التعويض هذه في تحليل الدوائر.
7. نظرية ميلمان
نظرية ميلمان
تنص هذه النظرية على أنه عندما يعمل أي عدد من مصادر الجهد ذات المقاومة الداخلية المحدودة بالتوازي ، يمكن استبدالها بمصدر جهد واحد بمقاومة مكافئة متسلسلة. الجهد المكافئ لهذه المصادر المتوازية مع المصادر الداخلية في نظرية ميلمان يتم حسابها بالصيغة الموضحة أدناه ، والتي تظهر في الشكل أعلاه.
8. نظرية Tellegen
نظرية Tellegen
هذه النظرية قابلة للتطبيق على الدوائر ذات الشبكات الخطية أو غير الخطية أو السلبية أو النشطة أو الهستيرية أو غير الهستيرية. تنص على أن مجموع القدرة اللحظية في الدائرة بعدد n من الفروع هو صفر.
9. نظرية الاستبدال
تنص هذه النظرية على أنه يمكن استبدال أي فرع في الشبكة بفرع مختلف دون إزعاج التيارات والجهود الفولتية في الشبكة بأكملها بشرط أن يحتوي الفرع الجديد على نفس مجموعة الفولتية الطرفية والتيار كما في الفرع الأصلي. يمكن استخدام نظرية الاستبدال في كل من الدوائر الخطية وغير الخطية.
10. نظرية ميلر
نظرية ميلر
تنص هذه النظرية على أنه في الدائرة الخطية في حالة وجود فرع بمقاومة Z متصلة بين عقدتين بجهد عقدي ، يمكن استبدال هذا الفرع بفرعين يربطان العقد المقابلة بالأرض بممانعتين. إن تطبيق هذه النظرية ليس فقط أداة فعالة لإنشاء دائرة مكافئة ولكن أيضًا أداة لتصميم تعديل إضافي الدوائر الإلكترونية بالمقاومة.
هذه كلها نظريات الشبكة الأساسية المستخدمة على نطاق واسع في تحليل الدوائر الكهربائية أو الإلكترونية. نأمل أن يكون لديك بعض الأفكار الأساسية حول كل هذه النظريات.
إن الاهتمام والاهتمام اللذين قرأت بهما هذا المقال مشجعان حقًا بالنسبة لنا ، وبالتالي ، فإننا نتوقع اهتماماتك الإضافية في أي مواضيع ومشاريع وأعمال أخرى. لذا يمكنك الكتابة إلينا بشأن ملاحظاتك وتعليقاتك واقتراحاتك في قسم التعليقات أدناه.
اعتمادات الصورة
- نظرية الموضع الفائق كيون
- نظرية Thevenin hyperphysics
- نظرية نورتون hyperphysics
- نظرية نقل الطاقة القصوى بواسطة allaboutcircuits
- نظرية المعاملة بالمثل netlecturer
- نظرية Tellegen والتعويض بواسطة Electronicspani
- نظرية ميلمان بلدي الكهربائية
- نظرية ميلر
