آموزش مدارهای الکتریکی ۲

آموزش مدارهای الکتریکی ۲

درس مدارهای الکتریکی، یکی از مهم ترین و اصلی ترین دروس مورد بحث در مقطع کارشناسی رشته مهندسی برق و رشته های وابسته است، و حتی به جرأت می توان گفت که این درس، مهم ترین درس این رشته های تحصیلی است. توانایی تحلیل یک مدار الکتریکی، مهارتی است که در تشکیل تفکر مهندسی در یک مهندس برق یا کامپیوتر، نقش بسیار زیادی دارد و در بسیاری از مواقع، عملا توانایی درک عملکرد یک سیستم، نهایتا به صورت حل یک مسأله تحلیلی از مدارهای الکتریکی، قابل توصیف است.

در مقطع کارشناسی مهندسی برق، درس مدارهای الکتریکی در قالب دو درس با عنوان مدارهای الکتریکی یک و دو ارائه می شود و یکی از مهم ترین دروس در آزمون های ورودی مقاطع بالاتر تحصیلی (کارشناسی ارشد و دکترای تخصصی) است.از این رو، توجه ویژه ای در خصوص آموزش این درس مهم لازم است، تا در تعمیق درک دانشجویان از مفاهیم پایه مهندسی برق و ترقی تحصیلی دانشجویان بهترین نتیجه ممکن، حاصل شود.

یکی از مهم ترین کتاب های درس مدارهای الکتریکی، کتاب Basic Circuit Theory (مبانی نظریه مدار) است، که توسط چارلز دسور (Charles A. Desoer) و ارنست کوه (Ernest S. Kuh)، در دهه ۶۰ میلادی تالیف شده است و از آن زمان تا کنون، در دانشگاه های بسیاری، به عنوان اصلی ترین مرجع آموزش درس مدار، مورد استفاده قرار گرفته است. در ایران نیز، این کتاب به دست پرفسور پرویز جبه دار مارالانی، استاد برجسته دانشکده مهندسی برق دانشگاه تهران و چهره ماندگار مهندسی برق در ایران، ترجمه شده است و بخش هایی نیز به آن افزوده شده اند، که توسط انتشارات دانشگاه تهران، و با عنوان «نظریه اساسی مدارها و شبکه ها»، در دو جلد به چاپ رسیده و منتشر شده است. این کتاب، در دانشگاه های ایران نیز، اصلی ترین و مهم ترین مرجع آموزش و مطالعه درس مدارهای الکتریکی بوده است.

مباحث مطرح شده در این دوره آموزشی، کاملا منطبق بر مباحث طرح شده در کتاب «نظریه اساسی مدارها و شبکه ها» (جلد دوم) است و طرح درس نیز، به نحوی در نظر گرفته شده است که هم برای دانشجویان مقطع کارشناسی و عموم علاقه مندان مفید باشد و هم افرادی که قصد شرکت در آزمون کارشناسی ارشد و یا آزمون دکتری را دارند، بتوانند از این فیلم های آموزشی، برای منظور خود استفاده نمایند. در ضمن، در این دوره آموزشی، در کنار مباحث تئوری، برای نخستین بار، با استفاده از ابزارها و نرم افزارهای

شبیه سازی مدارهای الکتریکی، مباحث تئوری به صورت عملی نیز مورد بحث و بررسی واقع شده اند. در بخش های مختلفی از این آموزش نیز، نمونه سئوالات مربوط به کنکور کارشناسی ارشد مهندسی برق و همین طور سئوالات آزمون دکترای تخصصی، به صورت گام به گام حل و بررسی شده اند.

 

آموزش مدارهای الکتریکی ۲ — کلیک کنید (+) 

 

فهرست سرفصل ها و مباحث مطرح شده در این دوره آموزشی، در ادامه آمده اند:

  • درس یکم: سلف های تزویج شده
    • سلف های تزوج شده خطی تغییر ناپذیر با زمان
    • ضریب تزویج
    • ماتریس تزویج
    • اتصال سری و موازی سلف های تزویج شده
    • مدار تطبیق شده مضاعف
  • درس دوم: ترانسفورماتورها و منابع کنترل شده (وابسته)
    • ترانسفورماتور (مبدل) ایده آل
    • ترانسفورماتور ایده آل با دو سیم پیچ
    • خواص تغییر دهندگی و انتقال امپدانس
    • مباحث تکمیلی بر روی منابع ولتاژ و جریان کنترل شده (وابسته)
  • درس سوم: مدارهای معادل سلف های تزویج شده
    • مدار معادل T (تی) سلف های تزویج شده
    • مدار معادل Π (پی) سلف های تزویج شده
    • ترکیب سلف های تزویج شده با ترانسفورماتورها
  • درس چهارم: گراف های شبکه و قضیه تلگان
    • مروری بر مفهوم گراف
    • کات ست ها و قانون جریان کیرشف (KCL)
    • حلقه های و قانون ولتاژ کیرشف (KVL)
    • قضیه تلگان
    • کاربردهای گراف و قضیه تلگان در تحلیل مدار
      • قانون بقای انرژی
      • قانون بقای توان مختلط
      • امپدانس نقطه تحریک
      • جزء حقیقی و فاز امپدانس نقطه تحریک
      • انرژی تلف شده و ذخیره شده
  • درس پنجم: تجزیه و تحلیل گره
    • مطالب اساسی تجزیه و تحلیل گره، استنباط شده از KCL و KVL
    • تجزیه و تحلیل گره در شبکه های مقاومتی
    • نوشتن معادلات گره به صورت نظری
    •  تجزیه و تحلیل گره برای حالت ماندگار (دائم) سینوسی
    • معادلات انتگرال دیفرانسیل به دست آمده از تجزیه و تحلیل گره
  • درس ششم: دو گانی و تجزیه و تحلیل مش
    • دوگانی مدارها و شبکه ها
    • گراف های مسطح
    • گراف ها و شبکه های دوگان
    • مطالب اساسی تجزیه و تحلیل مش، استنباط شده از KCL و KVL
    • تجزیه و تحلیل مش برای حالت ماندگار (دائم) سینوسی
    • معادلات انتگرال دیفرانسیل به دست آمده از تجزیه و تحلیل مش
  • درس هفتم: تجزیه و تحلیل حلقه و کات ست
    • قضیه اساسی نظریه گراف
    • تجزیه و تحلیل حلقه
      • نتایج و مطالب اصلی
      • تجریه و تحلیل حلقه برای شبکه های خطی تغییر ناپذیر با زمان
      • ماتریس امپدانس حلقه
    • تجزیه و تحلیل کات ست
      • نتایج و مطالب اصلی
      • تجریه و تحلیل کات ست برای شبکه های خطی تغییر ناپذیر با زمان
      • ماتریس ادمیتانس کات ست
    • مطالب تکمیلی در خصوص تجزیه و تحلیل حلقه و کات ست
  • درس هشتم: معادلات فضای حالت
    • سیستم ها و شبکه های خطی تغییر ناپذیر با زمان
    • مفهوم متغیرهای حالت و بردار حالت
    • شبکه های غیر خطی و/یا تغییر پذیر با زمان
    • مدل فضای حالت برای شبکه های خطی تغییر ناپذیر با زمان
  • درس نهم: روش اصلاح شده تحلیل گره
    • بررسی عناصر پسیو (غیر فعال)
    • منابع ولتاژ و جریان مستقل (نابسته)
    • منابع ولتاژ و جریان کنترل شده (وابسته)
    • بررسی عناصر و المان های خاص
      • تقویت کننده های عملیاتی یا OpAmp (آپ امپ)
      • سلف های تزویج شده
      • ژیراتور
      • مبدل امپدانس منفی
  • درس دهم: کاربرد تبدیل لاپلاس در تحلیل مدارهای الکتریکی
    • مروری بر مفاهیم پایه تبدیل لاپلاس
    • مروری بر خواص تبدیل لاپلاس
    • حل مدارهای ساده با استفاده از تبدیل لاپلاس
      • محاسبه پاسخ ضربه
      • تجزیه به صورت کسرهای جزئی
      • پاسخ حالت صفر
      • قضیه پیچیدگی یا کانولوشن
      • محاسبه پاسخ کامل مدارهای خطی تغییر ناپذیر با زمان
    • تحلیل شبکه های کلی با استفاده از تبدیل لاپلاس
    • روش کوفاکتور برای تحلیل مدارها و شبکه های کلی با تبدیل لاپلاس
    • توابع شبکه و پاسخ حالت دائمی سینوسی
    • ارتباط مدل فضای حالت و تبدیل لاپلاس
    • بررسی خواص اساسی شبکه های خطی تغییر ناپذیر با زمان با استفاده از تبدیل لاپلاس
  • درس یازدهم: فرکانس های طبیعی
    • فرکانس های طبیعی یک متغیر در مدار و شبکه
    • لگوریتم حذف برای یافتن فرکانس های طبیعی شبکه
    • فرکانس های طبیعی یک شبکه
    • فرکانس های طبیعی و معادلات فضای حالت
  • درس دوازدهم: توابع شبکه و توابع تبدیل
    • قطب ها و صفرهای توابع تبدیل شبکه
    • قطب ها، صفرها و پاسخ فرکانسی
    • قطب ها، صفرها و پاسخ ضربه
    • تعبیر فیزیکی قطب ها و صفرهای سیستم
    • فرکانس های طبیعی یک شبکه و مدار
    • کاربرد توابع تبدیل در طراحی نوسان سازها
  • درس سیزدهم: قضایای اساسی شبکه ها و مدارها
    • قضیه جانشینی در شبکه ها
    • قضیه جمع آثار در شبکه ها
    • قضیه شبکه معادل تونن-نورتون
    • قضیه هم پاسخی در شبکه ها
  • درس چهاردهم: دو قطبی ها
    • مروری یک قطبی ها
    • دو قطبی های مقاومتی
    • ترانزیستور به عنوان یک مدار دو قطبی
    • سلف های تزویج شده به عنوان دو قطبی
    • ماتریس امپدانس و ادمیتانس دو قطبی ها
    • ماتریس انتقال در دو قطبی ها
    • اتصال دو قطبی ها
      • اتصال سری دو قطبی ها
      • اتصال موازی دو قطبی ها
  • درس پانزدهم: شبکه های مقاومتی
    • مدل های شبکه مقاومتی و فیزیکی
    • تجزیه و تحلیل شبکه های مقاومتی از منظر توان
    • توان تلف شده کمینه (منیمم) در شبکه های مقاومتی
    • شبکه های مقاومتی خطی و غیر خطی
    • تقویت ولتاژ در شبکه های مقاومتی
    • تقویت جریان در شبکه های مقاومتی
  • درس شانزدهم: محاسبات انرژی در شبکه ها
    • ذخیره سازی انرژی در خازن های خطی تغییر پذیر با زمان
    • انرژی ذخیره شده در سلف غیر خطی و متغیر با زمان
    • تحلیل تراز انرژی
    • تحلیل انرژی با مدل های فضای حالت
    • یک قطبی های غیر فعال (پسیو)
    • یک قطبی های ساخته شده از اجزای پسیو خطی و متغیر با زمان
    • تحلیل پایداری شبکه های پسیو

 

0 پاسخ

ارسال یک پاسخ

در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *