2.6. مكافئات ثيفينين ونورتون

0049 0050 0051 0052 0053 0054 0055 0056 0057 0058 0059 0060 0061 0062 0063 0064

سنتعلم في هذه الفقرة كيفية استبدال دارة ذات نهايتين وتحتوي على ممانعات ومنابع بمكافئات بسيطة وسهلة. عندما نقول دارة ذات نهايتين، نقصد بذلك أن الدارة تحتوي فقط على نقطتين يمكن وصلهما مع الدارات الأخرى. يمكن للدارة الأصلية أن تمثل أي نوع من أنواع التوصيل بين الممانعات والمنابع حتى لو كان معقدا. لكن هنالك شرط وحيد لهذه المكافئات، وهو وجوب احتواء أية متحولات تحكم لأي منبع متحكم به ضمن الدارة الأصلية للمكافئ.

 

الشكل 2.42 دارة بطرفين (ذات نهايتين) تحتوي على ممانعات ومنابع ويمكن تمثيلها عن طريق مكافئ ثيفينين.

 

دارات مكافئ ثيفينين

أحد أنواع الدارات المكافئة هو مكافئ ثيفينين، والذي يتألف من منبع كمون مستقل على التسلسل مع مقاومة، كما هو موضح في الشكل 2.42.

ليكن لدينا مكافئ ثيفينين ذي النهايتين المفتوحتين كما هو مبين في الشكل 2.43. بالتعريف، لا يمكن للتيار المرور عبر دارة مفتوحة، ولذلك لن يمر أي تيار عبر ممانعة ثيفينين، وسيكون هبوط الجهد على طرفيها مساويا للصفر. بتطبيق KVL، نستطيع الحصول على

 

يجب أن يكون كمون الدارة المفتوحة هو ذاته سواء في الدارة الأصلية أو في مكافئ ثيفينين. ولذلك ستكون قيمة كمون المنبع .

أما الآن، فليكن لدينا مكافئ ثيفينين بنهايتين مقصورتين كما هو موضح في الشكل 2.44. سيكون التيار المار عبر هذه الدارة هو

 

 

تيار الدارة المقصورة  هو نفسه في الدارة الأصلية وفي مكافئ ثيفينين. نكتب المعادلة السابقة بالنسبة لممانعة ثيفينين

 

الشكل 2.43 دارة مكافئ ثيفينين مع نهايتين مفتوحتين. كمون الدارة المفتوحة  يساوي كمون ثيفينين .

 

الشكل 2.44 دارة مكافئ ثيفينين مع نهايتين مقصورتين. تيار الدارة المقصورة هو
(2.73)

 

وبما أن كمون ثيفينين يساوي كمون الدارة عندما تكون مفتوحة، فيمكننا كتابة

 
(2.74)

 

أي أنه لمعرفة مكافئ ثيفينين، يمكننا البدء عن طريق تحليل الدارة الأصلية للحصول على فرق الكمون بين نهايتيها المفتوحتين والتيار المار فيها عند قصر النهايتين. عندها يكون كمون ثيفينين مساويا لكمون الدارة المفتوحة، ونستطيع حساب مقاومة ثيفينين من العلاقة 2.74.

 

المثال 2.16    الحصول على دارة مكافئ ثيفينين

أوجد مكافئ ثيفينين لدارة الشكل 2.45(a).

الحل       أولا، نقوم بتحليل الدارة عند ترك نهايتيها مفتوحتين، كما هو في الشكل 2.45(b). المقاومتان  و  موصولتان على التسلسل ومقاومتهما المكافئة هي . ولذلك فتكون قيمة التيار المار في الدارة هي

 

 

أما كمون الدارة المفتوحة، فهو فرق الكمون على طرفي :

 

 

إذا فإن كمون ثيفينين هو .

والآن نأخذ الدارة ذاتها لكن مع قصر طرفيها كما في الشكل 2.45(c). بالتعريف، سيكون فرق الكمون على طرفي أي دارة مقصورة هو الصفر. إذا، فإن فرق الكمون على طرفي المقاومة  يساوي الصفر، والتيار المار فيها يساوي الصفر أيضا، كما هو موضح في الشكل. ولذلك، سيمر تيار الدارة المقصورة في المقاومة . وسيظهر كمون المنبع  على طرفي المقاومة ، ونستطيع كتابة

 

 

والآن يمكننا استعمال العلاقة 2.74 لحساب قيمة مقاومة ثيفينين:

الشكل 2.45 دارة المثال 2.16.

 

 

أما دارة مكافئ ثيفينين فهي موضحة في الشكل 2.45 (d).

 

 

التمرين 2.26      أوجد مكافئ ثيفينين للدارة المرسومة في الشكل 2.46.

الجواب     ، .

 

إيجاد مقاومة ثيفينين بشكل مباشر.        هناك طريقة بديلة لإيجاد مقاومة ثيفينين، إذا لم تحتوي الدارة على منابع متحكم بها. أولا، نفرض أن قيمة المنبع في الدارة تساوي الصفر. ومنبع الجهد ذو القيمة الصفرية يكافئ دارة مقصورة.

أما بالنسبة لمنبع التيار، فنفرض قيمة التيار المار فيه تساوي الصفر. وبالتعريف فإن العنصر الذي يمرر تيارا قيمته صفر هو الدارة المفتوحة. وبالنتيجة، لتصفير المنابع المستقلة، نستبدل منبع الكمون بدارة مقصورة ومنبع التيار بدارة مفتوحة.

 

الشكل 2.46 دارة التمرين 2.26.
الشكل 2.47 عندما يتم تصفير المنبع، تكون المقاومة التي تظهر على طرفي الدارة هي مقاومة ثيفينين.

 

يبين الشكل 2.47 مكافئ ثيفينين قبل وبعد تصفير منابع الكمون. عندما ننظر إلى طرفي الدارة بعد تصفير المنبع نجد مقاومة ثيفينين المكافئة. أي أنه، يمكننا إيجاد مقاومة ثيفينين عن طريق تصفير المنابع في الدارة الأصلية ومن ثم يمكننا حساب المقاومة بين نهايتي الدارة.

 

المثال 2.17    إيجاد مقاومة ثيفينين عن طريق تصفير المنابع

أوجد مقاومة ثيفينين للدارة في الشكل 2.48(a) عن طريق تصفير المنابع. ومن ثم أوجد تيار الدارة المقصورة ودارة ثيفينين المكافئة.

الحل       لتصفير المنابع، نستبدل منبع الجهد بدارة مقصورة ومنبع التيار بدارة مفتوحة. فنحصل على الدارة في الشكل 2.48(b).

 

الشكل 2.48 دارة المثال 2.17

 

وتكون مقاومة ثيفينين هي المقاومة المكافئة بين النهايتين. أي أنها المقاومتين  و  عل التفرع، والتي تحسب كما يلي

 

من ثم نبحث عن تيار الدارة المقصورة. يوضح الشكل 2.48 (c) الدارة. حيث يكون هبوط الجهد على طرفي  مساويا الصفر:

 

 

كما أن هبوط الجهد على طرفي المقاومة هو 20 فولت. وبالتالي سيكون التيار:

 

 

وفي النهاية، نكتب معادلة التيار للعقدة التي تجمع النهايتين العلويتين لـ  ومنبع التيار (2أمبير). نحصل على معادلة التيار عن طريق مساواة التيارات الداخلة إلى العقدة بالتيارات الخارجة منها:

 

 

ومنه نحصل على .

يمكننا الآن إيجاد كمون ثيفينين. من العلاقة 2.74، نحصل على

 

يوضح الشكل 2.48(d) دارة مكافئ ثيفينين.

 

الشكل 2.49 دارات للتمرين 2.28.

التمرين 2.27    استخدم طريقة كمونات العقد في الدارة الموضحة في الشكل 2.48 (a) لتثبت أن كمون الدارة المفتوحة يساوي كمون ثيفينين المحسوب في المثال 2.17.

 

التمرين 2.28      أوجد مقاومة ثيفينين لكل دارة في الشكل 2.49 عن طريق تصفير المنابع.

الحل      أ. ؛ ب. ؛ جـ. .

نختم الآن شرح مكافئات ثيفينين عن طريق مثال آخر.

 

 

المثال 2.18    مكافئ ثيفينين لدارة تحتوي على منابع متحكم بها

أوجد مكافئ ثيفينين للدارة المبينة في الشكل 2.50 (a).

الحل       بما أن الدارة تحتوي على منبع متحكم به، فلا يمكننا إيجاد مقاومة ثيفينين عن طريق تصفير المنابع وجمع المقاومات على التسلسل والتفرع. لذلك علينا أن نبحث عن جهد الدارة المفتوحة وتيار الدارة المقصورة.

نبدأ بالبحث عن كمون الدارة المفتوحة. أي الدارة في الشكل 2.50 (b). نستخدم طريقة كمونات العقد، ونختار العقدة السفلية كعقدة مرجعية. عندها يكون كمون الدارة المفتوحة  هو نفسه الكمون المجهول للعقدة في الأعلى. نكتب أولا معادلة التيارات في العقدة 1.

(2.75)

 

والآن نكتب معادلة تيار التحكم  بدلالة كمون العقدة1 والذي هو نفسه :

 

 

الشكل 2.50 دارة المثال 2.18.

 

 

وبتعويض هذه العلاقة في 2.75، نحصل على

 

 

وبالحل نجد أن .

لنبحث الآن عن تيار الدارة المقصورة، نصل الدارة كما في الشكل .50 (c). في هذه الحالة يكون التيار المار عبر المقاومة 10Ω مساويا للصفر. وأيضا يكون لدينا العلاقة

 

 

و

 

 

ثم نستخدم العلاقة 2.74 لحساب مقاومة ثيفينين:

 

 

وفي النهاية تكون دارة ثيفينين المكافئة هي تلك المبينة في الشكل 2.50 (d).

 

دارة مكافئ نورتون

يوجد نوع آخر من الدارات المكافئة، يعرف بـ مكافئ نورتون، وهو – كما يبين الشكل 2.51 – يتألف من منبع تيار مستقل  على التفرع مع مقاومة ثيفينين. لاحظ أنه إذا قمنا بتصفير منبع التيار في مكافئ نورتون، عن طريق استبداله بدارة مفتوحة، فسيصبح مكافئ نورتون عبارة عن المقاومة . وهو ذاته ما يحصل في مكافئ ثيفينين إذا قمنا بتصفير منبع الجهد عن طريق استبداله بدارة مقصورة. أي أن المقاومة في مكافئ نورتون هي ذاتها في مكافئ ثيفينين.

 

الشكل 2.51 تتألف دارة مكافئ نورتون من منبع تيار مستقل  موصول على التفرع مع مقاومة ثيفينين .

 

 

الشكل 2.52 دارة مكافئ نورتون بعد قصر طرفيها.

 

عندما نقوم بقصر نهايتي مكافئ نورتون كما هو موضح في الشكل 2.52، سيكون التيار المار عبر المقاومة  مساويا للصفر. ولذلك، فإن تيار منبع نورتون يساوي قيمة تيار الدارة المقصورة:

 

 

يمكننا إيجاد مكافئ نورتون باستخدام نفس الطرق التي استخدمناها في إيجاد مكافئ نورتون.

 

دليل الحصول على مكافئ ثيفينين/نورتون خطوة بخطوة

  1. قم بخطوتين مما يلي:
    • حدد كمون الدارة المفتوحة .
    • حدد تيار الدارة المقصورة .
    • قم بتصفير المنابع المستقلة وإيجاد مقاومة ثيفينين الواقعة بين نهايتي الدارة. لا تقم بتصفير المنابع المتحكم بها!
  2. استخدم العلاقة لحساب القيم المتبقية.
  3. يتألف مكافئ ثيفينين من منبع جهد على التسلسل مع المقاومة .
  4. يتألف مكافئ نورتون من منبع تيار على التفرع مع المقاومة .

 

 

المثال 2.19    مكافئ نورتون

أوجد مكافئ نورتون للدارة في الشكل 2.53 (a).

الحل       بما أن الدارة تحتوي على منبع متحكم به، فلا يمكننا اتباع طريقة تصفير المنابع لإيجاد مقاومة ثيفينين. نبدأ بأخذ الدارة المفتوحة الموضحة في الشكل 2.53(a). ونتعامل مع  على أنه المتحول الخاص بكمون العقدة. بكتابة معادلة التيار أعلى الدارة، نحصل على

(2.76)

 

أما الآن، فنقوم باستخدام مقسم الجهد لكتابة معادلة تحتوي على  بدلالة المقاومة و :

 

الشكل 2.53 دارة المثال 2.19

 

 

بالتعويض في المعادلة 2.76، نجد أن

 

 

بتعويض قيم المقاومات وحل المعادلة، نجد أن .

ثم نأخذ الدارة المقصورة المبينة في الشكل 2.53 (b). في هذه الحالة سيكون التيار المار عبر المقاومتين  و  مساويا للصفر. وبذلك يكون ، وستصبح قيمة منبع التيار المتحكم به مساوية للصفر، أي أنه سيصبح كدارة مفتوحة. ويكون التيار المار عبر الدارة المقصورة هو

 

 

والآن يمكننا إيجاد مقاومة ثيفينين المكافئة:

 

الشكل 2.54 دارة التمرين 2.29

 

 

يظهر الشكل 2.53(c) دارة مكافئ نورتون.

 

التمرين 2.29      أوجد مكافئ نورتون لكل من الدارات في الشكل 2.54.

الجواب     أ. ، ؛ ب. ، .

 

تحويلات المنابع

يمكننا استبدال منبع كمون على التسلسل مع مقاومة بدارة مكافئ نورتون، والتي تتألف من منبع تيار على التفرع مع المقاومة. يسمى هذا بـ تحويل المنبع وهو موضح في الشكل 2.55. الدارتان متطابقتان تماما من حيث الأثر الخارجي. بمعنى آخر، تحافظ الجهود والتيارات على قيمها عند النهايتين a و b بعد القيام بالتحويل. لكن نلاحظ أن التيار المار عبر المقاومة  يختلف بين الدارتين. فعلى سبيل المثال، لتكن الدارتان في الشكل 2.55 مفتوحتان، عندها لن يمر أي تيار في المقاومة الموصولة على التسلسل مع منبع الجهد، لكن التيار  سيمر في المقاومة الموصولة على التفرع مع منبع التيار.

في تحويل المنابع، من المهم جدا الحفاظ على العلاقة الصحيحة بين الجهة المرجعية لمنبع التيار وقطبية منبع الجهد. فإذا كان القطب الموجب أقرب إلى النهاية a، فيجب على مرجع التيار أن يشير إلى النقطة a، كما في الشكل 2.55.

الشكل 2.55 منبع كمون على التسلسل مع مقاومة يكافئ منبع تيار على التفرع مع مقاومة، مع العلم أن .

 

يمكننا في بعض الحالات تبسيط حل الدارة عن طريق تحويل المنابع. هذه الطريقة شبيهة بحل الدارات عن طريق جمع المقامات على التسلسل والتفرع. نوضح ذلك بمثال.

 

المثال 2.20    استخدام تحويلات المنابع

استخدم تحويلات المنابع لتساعدك في الحصول على التيارين  و  في الشكل 2.56(a).

الحل       توجد عدة طرق للحل. حيث نستطيع تحويل منبع التيار 1أمبير و المقاومة  إلى منبع كمون على التسلسل مع المقاومة . نوضح ذلك في الشكل 2.56(b). لاحظ أن القطبية الموجبة للمنبع 10فولت هي في الأعلى، وذلك لأن مرجع المنبع 1أمبير يشير إلى الأعلى. يمكن الآن حل الدارة ذات الحلقة الوحيدة في الشكل 2.56(b) بكتابة معادلات KVL. بالانتقال مع عقارب الساعة وجمع الكمونات، نحصل على

 

 

بحل هذه المعادلة وتعويض القيم فيها، نجد أن

 

 

بالعودة إلى الدارة الأصلية، يمكننا كتابة معادلة التيار في العقدة العلوية وإيجاد قيمة :

 

 

الشكل 2.56 دارة المثال 2.20

 

توجد طريقة ثانية تكون بتحويل منبع الكمون و  إلى منبع تيار على التفرع مع المقاومة . يظهر الشكل 2.56(c) الدارة بعد إجراء هذه التعديلات عليها. لاحظ أننا أسمينا التيار المار عبر المقاومة  بـ  بدلا من ، وذلك لأن التيار المار في المقاومة بعد التحويل مختلف عنه قبل التحويل. في الشكل 2.56(c)، نلاحظ أن قيمة التيار المار عبر المقاومتين  و  على التفرع هي 5 أمبير، ويمكننا حساب التيار المار عبر المقاومة  عن طريق مبدأ مقسم التيار كما يلي:

 

 

وهي ذات النتيجة السابقة.

 

التمرين 2.30      استخدم طريق تحويل المنابع لإيجاد قيم كل من  و  في الشكل 2.57. قم أولا بتحويل منبع التيار والمقاومة  إلى منبع جهد على التسلسل مع . (بعد قيامك بالتحويل، تأكد من صحة جهة أقطاب منبع الجهد بحيث توافق الجهة المرجعية لمنبع التيار.) ثم حل الدارة بطريقة ثانية، قم بتحويل منبع الجهد 10 فولت و  من الدارة الأصلية إلى منبع تيار على التفرع مع المقاومة . لاحظ أن الإجابة يجب أن تكون ذاتها في الطريقتين.

الجواب       ، .

 

 

أكبر استطاعة منقولة

لنفرض أنه لدينا دارة بنهايتين، ونريد وصلها إلى حمل  بحيث يتم نقل أكبر كمية ممكنة من الاستطاعة إلى الحمل. انظر الشكل 2.58(a). نستخدم مكافئ ثيفينين في تحليل هذه الدارة كما يوضح الشكل 2.58(b). يعطى التيار المار عبر مقاومة الحمل بالعلاقة

 

 

وتكون الاستطاعة المقدمة إلى الحمل هي

 

 

الشكل 2.57 دارة التمرين 2.30

 

الشكل 2.58 الدارات المستخدمة في دراسة أكبر استطاعة منقولة.

 

بتعويض قيمة التيار نحصل على

(2.77)

 

نأخذ مشتق  بالنسبة إلى  ونساويه بالصفر، وذلك لإيجاد قيمة الحمل التي تجعل الاستطاعة المقدمة أعظمية:

 

 

نحل المعادلة بالنسبة لمقاومة الحمل، لنحصل على

 

 

أي أن قيمة مقاومة الحمل التي تمتص أكبر استطاعة من أي دارة بنهايتين، تساوي مقاومة ثيفينين لتلك الدارة. ونحصل على أكبر قيمة للاستطاعة بتعويض العلاقة  في العلاقة 2.77. كما يلي

(2.78)

 

مثال نصادفه كثيرا في الحياة الواقعية. لابد وأنك صادفت مشكلة في تشغيل سيارتك في صباح متجمد. يمكننا تمثيل البطارية في السيارة بمكافئ ثيفينين. حيث أظهرت الدراسات أن كمون البطارية لا يتغير كثيرا مع اختلاف درجات الحرارة، لكن عندما تصبح البطارية باردة جدا، ستحصل التفاعلات الكيميائية داخلها ببطء مما يزيد قيمة مقاومة ثيفينين بشكل كبير. تؤدي هذه الزيادة إلى تقليل الاستطاعة التي يمكن للبطارية تقديمها إلى محرك التشغيل.

 

الشكل 2.59 دارة المثال 2.21.

 

 

المثال 2.21    تحديد أعظم قيمة لانتقال الاستطاعة

أوجد ممانعة الحمل بحيث نحصل على أكبر قيمة لانتقال الطاقة من الدارة في الشكل 2.59. ثم قم بحساب الاستطاعة الأعظمية.

الحل       في البداية، يجب علينا البحث عن مكافئ ثيفينين لهذه الدارة. نصفر منبع الكمون، فنلاحظ بقاء المقاومتين  و  موصولتين على التفرع. وبذلك تكون مقاومة ثيفينين هي

 

 

كمون ثيفينين هو نفسه الكمون على طرفي الدارة المفتوحة، والذي نستطيع الحصول عليه باستخدام مقسم الكمون

 

أي أن مقاومة الحمل التي تستمد أكبر استطاعة ممكنة من الدارة هي

 

 

أما لحساب الاستطاعة الأعظمية، فنستخدم العلاقة 2.78:

 

 

 

مثال تطبيقي   2.1

 

مسألة هندسية مهمة: أنظمة تخزين الطاقة والمَرْكَبات الكهربائية

 

تخيل وجود سيارات كهربائية لا تلوث البيئة وتتميز بأداء ممتع ومجال عمل يصل إلى 500 ميل. لا وجود لهذه السيارات الآن، لكنها الهدف وراء مجال هندسي كامل وموجود، يمكنك أن تشارك في بناءه وتطويره. تعتبر هذه السيارات الكهربائية (EVs) هدفا ثمينا، وذلك بسبب استخدامها الفعال للطاقة (ضياعات قليلة) وخصوصا في الاختناقات المرورية التي تتضمن الكثير من عمليات التوقف والإقلاع للمركبة. حيث يمكن استرجاع طاقة المركبة الكامنة عند كبح السرعة ومن ثم استخدامها في تسريع المركبة مرة أخرى. كما أن السيارات الكهربائية تعطي تلوثا قليلا جدا في الأماكن المزدحمة.

لا يزال أداء المركبات الكهربائية ومجال عملها مخيبا للآمال حتى هذه اللحظة. عدم توفر وحدات تخزين الطاقة الكافية والمناسبة هي أهم المشاكل التي تحول دون الحصول على مركبات كهربائية فعالة (بالإضافة إلى الكثير من الأدوات المرغوبة، كالحواسيب المحمولة التي لا تحتاج إلى إعادة الشحن حتى أسبوع كامل).

سنرى في الفصل الثالث كيف يمكن للمكثفات والوشائع تخزين الطاقة. لكن نسبة الطاقة المخزنة إلى واحدة المساحة فيها صغيرة جدا ولا يمكن اعتمادها بحيث تكون حلا فعالا للمركبات الكهربائية. تبقى كمية الطاقة المخزنة في البطاريات الحديثة أفضل منها، لكنها لا تزال أقل من تلك الطاقة الموجودة في المحروقات، والتي تحتوي على 10000 واط-ساعي في كل لتر بالمقارنة مع 175 واط-ساعي/لتر في بطاريات الـ (Nickel-Metal) المستخدمة في السيارات الكهربائية. أما في بطاريات الـ Lithium-ion والتي يتم تطويرها حاليا، فمن المتوقع أن تزداد سعتها إلى 300 Wh/L. نلاحظ أنه حتى عند وجود ضياعات عالية في محرك الاحتراق الداخلي المستخدم حاليا لتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة فيزيائية في السيارات، فهو يعطي باستخدام المحروقات طاقة أكبر بكثير من التي تعطيها البطاريات ذات الحجم المماثل.

على الرغم من أن المركبات الكهربائية لا تسبب تلوثا عند استخدامها، فإن عمليات استخراج المواد ومعالجتها والتخلص منها تشكل خطرا على البيئة أيضا. حيث أنه يجب أخذ تأثير كامل العملية على البيئة (وعلى الاقتصاد أيضا). يمكنك كمهندس إسداء خدمة كبيرة للبشرية بانضمامك إلى التحدي الكبير للحصول على نظام نظيف وآمن لتخزين الطاقة بحيث يسهل أخذ وتخزين الطاقة الكهربائية منها وإليها.

البطاريات الكهرميكانيكية هي إحدى الحلول المحتملة التي يتم حاليا العمل الجاد عليها، حيث أنها تعتمد على مواد كيميائية غير سامة. أيضا تشكل عجلة الدوران الحر flywheel (عجلة ذات عطالة كبيرة تعمل على تخزين الطاقة بشكل طاقة كامنة) نظاما ميكانيكيا يمكن وصله عن طريق مولدة كهربائية إلى محرك السيارة الكهربائي. أما بالنسبة إلى النظام الهجين، فهو أيضا أحد الحلول الممكنة، حيث يتم استخدام محرك احتراق صغير مع مولدة كهربائية ونظام لتخزين الطاقة ومحرك كهربائي لقيادة السيارة. تنبعث ملوثات أقل من محركات الاحتراق في هذا النوع من السيارات، حيث أنها تعمل على حمل ثابت وتقوم بشحن نظام تخزين الطاقة. عندما يتم الانتهاء من الشحن، يتوقف المحرك تلقائيا وتعمل السيارة الكهربائية على تلك الطاقة المخزنة. يتم صنع المحرك بحجم صغير نسبيا ليستطيع تقديم الطاقة المطلوبة للعمل في الطرقات السريعة.

مهما كان شكل النظام الذي سيخلصنا من مشكلة التلوث الناجمة عن المركبات، فإنه سيستخدم عناصر ميكانيكية وكيميائية وقطع خاصة بالإضافة إلى الهندسة المدنية في تركيبة واحدة مع مبادئ الهندسة الكهربائية.

 

 

 

كيفية الاستفادة من مبدأ أكبر استطاعة منقولة.  عندما تتساوى ممانعة الحمل مع مقاومة ثيفينين الداخلية للمنبع، يتم توزيع الاستطاعة بالتساوي بينهما، حيث تستهلك مقاومة ثيفينين نصف الاستطاعة ويتم تقديم النصف الآخر إلى الحمل. في التطبيقات التي تحتاج إلى استطاعة كبيرة تكون فعالية المنبع مهمة، ولا نقوم بتصميم المنبع بحيث يعطي أكبر استطاعة ممكنة. مثلا، في تصميم السيارة الكهربائية نريد أن تصل الاستطاعة المخزنة إلى محرك السيارة بشكل رئيسي، وتخفيض الضياعات في المقاومة الداخلية للبطارية والأسلاك. في هذا التصميم لن يصل النظام إلى نقطة أكبر استطاعة منقولة إلا في حالات نادرة عندما تصل السيارة إلى أكبر تسارع ممكن.

في حالة أخرى، عندما تكون الاستطاعة صغيرة، نقوم بتصميم نظام يستجر أكبر استطاعة ممكنة. مثلا، يتم تصميم مستقبل الراديو بحيث يستخرج أكبر استطاعة ممكنة من الهوائي. تكون الاستطاعة صغيرة جدا في هذا التطبيق (أقل من ميكرو واط)، وفعالية المنبع ليست ذات أهمية كبيرة.

 

Advertisements

2 replies

  1. شكرا جزيلا كيف يمكن تحميل كامل الكتاب؟

    • شكرا على رأيكم، يمكنكم دائما تصفح الجزء المترجم من الكتاب عبر هذا الموقع من الصفحة الرئيسية eepabook.woredpress.com
      الكتاب الكامل لم يجهز بعد، نتمنى منكم متابعة كل جديد لدعم حملة الترجمة.

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d مدونون معجبون بهذه: