Electric Circuits Analysis كورس تحليل الدوائر الكهربائية

نبدء من خلال هذه المحاضرة بالوحدة الثانية من الكتاب المقرر حيث نستهل المحاضرة بتوضيح مفهوم المقاومة الكهربية وكيف تحسب من خلال معرفة الابعاد الهندسية للمادة الموصلة وكذلك نتعرف على مفهوم المقاومة النوعية والذي من خلاله قسمت المواد إلى موصلة وشبه موصلة وعازلة واهميتها في علم الدوائر الكهربية. ندرس قانون اوم ونحسب المقاومة من خلال العلاقة بين الجهد والتيار، وكيف نحدد اشارة الجهد والتيار حسب اتجاه التيار وانخفاض او ارتفاع الجهد عبر المقاومة، ونشرح مفهوم الموصلية وعلاقتها بالمقاومة وقانون اوم ونتعرف على التوصيل على التوالي والتوازي ونطبق ذلك على بعض الامثلة والتمارين.

نتعرف من خلال هذه المحاضرة على قانوني كيرشوف الاول والثاني حيث ان القانون الاول يختص بالتيار الكهربي والقانون الثاني يختص بفرق الجهد الكهربي، ونتعلم في هذه المحاضرة كيف نطبق القانونين على مجموعة من التمارين والمسائل المختلفة لنتدرب على تحليل الدوائر الكهربية وايجاد التيار الكهربي والجهد الكهربي في مختلف عناصر الدائرة الكهربية. نركز بشكل خاص على تحديد اشارة التيار واشارة الجهد حتى نكتب المعادلات بشكل صحيح.

نتعرف من خلال هذه المحاضرة على قانوني كيرشوف الاول والثاني حيث ان القانون الاول يختص بالتيار الكهربي والقانون الثاني يختص بفرق الجهد الكهربي،

نتعلم في هذه المحاضرة كيف نطبق القانونين على مجموعة من التمارين والمسائل المختلفة لنتدرب على تحليل الدوائر الكهربية وايجاد التيار الكهربي والجهد الكهربي في مختلف عناصر الدائرة الكهربية.

نركز بشكل خاص على تحديد اشارة التيار واشارة الجهد حتى نكتب المعادلات بشكل صحيح.
انتبه إلى الدقيقة 9:10 لتحديد اشارة فرق الجهد…!!!

انت حر في اختيار المسار اما مع عقارب الساعة او عكس عقارب الساعة …. ولكن حافظ على هذا المسار على كل عناصر الحلقة حتى تظهر الاشارات الجبرية بشكل صحيح…..

قانون اوم وقانون كيرشوف معا يمكنك من تحليل الكثير من الدوائر الكهربية ….. شاهد الامثلة المحلولة عند الدقيقة 14:00.

عند مشاهدة حلول الامثلة حاول ايقاف العرض وتأمل كيف تم الحصول على المعادلات الجبرية عند تطبيق قوانين كيرشوف…..

نتعرف في هذه المحاضرة على طريقة جديدة للتعامل مع المقاومات التي لا تكون متصلة على التوالي او التوازي وهي طريقة تحويلات واي دلتا، وقد جاءت التسمية من شكل توصيلة المقاومات فاما تكون على شكل حرف واي او على شكل الحرف اللاتيني دلتا. تستخدم تحويلات واي دلتا لتبسيط الدوائر الكهربية مثل دائرة القنطرة والتي يكون فيها مجموعة من المقاومات يصعب التعامل معها بقوانين كيرشوف واوم، الا اذا قمنا بتحويل اي مقاومات على شكل حرف واي إلى دلتا فننتقل إلى دائرة مكافئة يمكننا التعامل مع مقاوماتها بسهولة. سوف نتعرف في هذه المحاضرة على معادلات التحويلات ونتعلم كيف نستفيد منها من خلال مجموعة من الامثلة والتمارين.

تتناول هذه المحاضرة شرح لحلول مسائل الوحدة الثانية بعنوان قوانين اساسية والتي تعلقت بقانون اوم وقانون كيرشوف وتوصيل المقاومات على التوالي والتوزاي وتجزئة الجهد وتجزئة التيار. تم اختيار مجموعة متنوعة من المسائل في نهاية الوحدة لتعطي الطالب مهارات استخدام القوانين التي تعلمناها في محاضرات الوحدة الثانية في حل مجموعة متنوعة من المسائل.للاستفادة من هذه التمارين قم بايقاف العرض بعد كل سؤال وحاول حله على ورقة خارجية ومن ثم اعد التشغيل وشاهد طريقة الحل.

تتناول هذه المحاضرة شرح لحلول مسائل الوحدة الثانية بعنوان قوانين اساسية والتي تعلقت بقانون اوم وقانون كيرشوف وتوصيل المقاومات على التوالي والتوزاي وتجزئة الجهد وتجزئة التيار. تم اختيار مجموعة متنوعة من المسائل في نهاية الوحدة لتعطي الطالب مهارات استخدام القوانين التي تعلمناها في محاضرات الوحدة الثانية في حل مجموعة متنوعة من المسائل.للاستفادة من هذه التمارين قم بايقاف العرض بعد كل سؤال وحاول حله على ورقة خارجية ومن ثم اعد التشغيل وشاهد طريقة الحل.

نبدأ في هذه المحاضرة الشبتر الثالث من كتاب اساسيات الدوائر الكهربية لالكسندر وصدوق وفيه ندرس طرق تحليل الدوائر الكهربية. اختصت هذه المحاضرة بطريقة التحليل العقدي Nodal analysis والتي تركز على التعامل مع جهد العقدة كمتغير في الدوائر الكهربية بدلا من جهد العنصر وهذا من شأنه ان يقلل عدد المعادلات الجبرية لانه يقلل من عدد المجاهيل وبالتالي تعتبر طريقة مبسطة للتعامل مع الدوائر الكهربية المعقدة. وسوف نقوم في هذه المحاضرة باستخدام طريقة التحليل العقدي في غياب مصدر جهد كهربي على ان نخصص المحاضرة القادمة للتعامل مع دوائر تحتوي على مصدر جهد كهربي.

اختصت هذه المحاضرة بطريقة التحليل العقدي في وجود مصدر للجهد الكهربي. وقد كنا في المحاضرة السابقة قد اهملنا وجوده لنتقن طريقة التحليل.

تم اهمال مصدر الجهد الكهربي لعدم معرفتنا بقيمة التيار الكهربي المار فيه، وذلك لان التحليل العقدي يعتمد على قانون كيرشوف للتيار.

نتعامل مع مصدر الجهد الكهربي باعتبار العقدتين التي تحصران مصدر الجهد على انها عقدة سوبر ونطبق عليها قانون كيرشوف للتيار ونطبق ايضا قانون كيرشوف للجهد.

طريقة سهلة ومبسطة تجدها في هذه المحاضرة مع العديد من الامثلة والتمارين المحلولة.

اختصت هذه المحاضرة بطريقة جديدة لتحليل الدوائر الكهربية، تعرف باسم التحليل الشبكي او الحلقي. تعتمد هذه الطريقة على قانون الجهد لكيرشوف. حيث نتعامل مع تيار الحلقة كمتغير للدائرة الكهربية بدلا عن تيار العنصر او الفرع. وحيث ان عدد حلقات الدائرة الكهربية اقل من عناصرها فنتوقع ان تكون المعادلات اللازمة لايجاد تيار الحلقة اقل. بمجرد معرفة قيم تيار الحلقة نستطيع ايجاد تيار كل عنصر في الدائرة الكهربية. توضح هذه المحاضرة الاسس اللازمة لتطبيق فكرة التحليل الشبكي او الحلقي في حالة عدم وجود مصدر للتيار الكهربي. وسوف نقوم في المحاضرة القادمة بادخال مصدر التيار ونوضح كيف نتعامل معها. يصاحب الشرح العديد من الامثلة والتمارين.

نتناول في هذه المحاضرة طريقة التحليل الشبكي او التحليل الحلقي لدوائر كهربية تحتوي على مصدر للتيار الكهربي. وسنجد انه اذا وجد مصدر التيار الكهربي في احدى حلقات الدائرة سوف نعتبر ان تيارها يساوي قيمة مصدر التيار. اما اذا وجد مصدر التيار الكهربي بين حلقتين في الدائرة الكهربية فاننا نهمل مصدر التيار الكهربي وكل ما هو متصل معها على التوالي. نعتبر بعد ذلك ان الحلقتين كونتا سوبر مش. ونطبق بعد ذلك قانون كيرشوف للتيار. نوضح في نهاية المحاضرة الاسس المباشرة للتفضيل بين التحليل العقدي او التحليل الحلقي للدوائر الكهربية.

تناول في هذه المحاضرة مجموعة من التمارين مختارة من الكتاب المقرر للدوائر الكهربية ونركز فيها على تحليل الدوائر الكهربية بطريقة التحليل العقدي.

نتناول في هذه المحاضرة مجموعة من التمارين مختارة من الكتاب المقرر للدوائر الكهربية ونركز فيها على تحليل الدوائر الكهربية بطريقة التحليل الحلقي.

نتناول في هذه المحاضرة مجموعة اضافية من التمارين مختارة من الكتاب المقرر للدوائر الكهربية ونركز فيها على تحليل الدوائر الكهربية بطريقة التحليل العقدي.

نتناول في هذه المحاضرة مجموعة أخرى من التمارين مختارة من الكتاب المقرر للدوائر الكهربية ونركز فيها على تحليل الدوائر الكهربية بطريقة التحليل العقدي والشبكي.

نبدأ في هذه المحاضرة الشبتر الرابع من كتاب اساسيات الدوائر الكهربية لالكسندر وصدوق وفيه ندرس نظريات الدوائر الكهربية. ركزت هذه المحاضرة على مقدمة لهذا الشبتر الجديد والذي يضع الطالب على النظريات المستخدمة لتحويل الدوائر الكهربية المعقدة إلى دوائر كهربية بسيطة بالاعتماد على مجموعة من النظريات المختلفة التي تعتمد على الخاصية الخطية. تعتبر العناصر الكهربية خطية اذا كان لها علاقة ثابتة بين الجهد والتيار ومن هذه العناصر المقاومة الكهربية. نتعرف في هذه المحاضرة على الشرطين الواجب توفرهما في اي عنصر خطي وكذلك الفوائد العديدة للخاصية الخطية، ونوضع هذا الامر من خلال مجموعة من الامثلة والتمارين.

من التطبيقات الهامة للخاصية الخطية للدوائر الكهربية استخدام مبدأ التراكب في تبسيط الدوائر الكهربية حيث تعتمد هذه الطريقة على التعامل مع الدائرة على مراحل كل مرحلة تتعامل مع مصدر طاقة واحد فقط وفي النهاية نجمع النتائج. نوضح في بداية المحاضرة الفكرة النظرية لهذه الطريقة ونطبقها على مثالين احدهما يحتوي على مصدري طاقة والثاني يحتوي على مصدر جهد ومصدر تيار ومصدر من النوع المعتمد على التيار..

نقوم في هذه المحاضرة بشرح طريقة جديدة من طرق تبسيط الدوائر الكهربية، تعتمد هذه الطريقة على استبدال مصدر الجهد المتصل مع مقاومة على التوالي إلى مصدر تيار كهربي متصل مع مقاومة على التوازي والعكس صحيح. نقوم بهذه الخطوة حتى نبسط الدائرة الكهربية ونحصل على دائرة بسيطة تكافئ الدائرة الاصلية. نطبق هذه الطريقة على مثالين مختلفين لتوضيح كيف تعمل طريقة تحويل المصدر.

تركز هذه المحاضرة على نظرية هامة في تحليل الدوائر الكهربية وهي نظرية ثيفينين. تقوم هذه النظرية على تبسيط الدوائر الكهربية المعقدة من خلال تقسيمها إلى جزئين الجزء الثابت والجزء المتغير. الجزء الثابت هو الدائرة الكهربية والجزء المتغير هو الحمل. تعتمد فكرة هذه النظرية على اختزال الدائرة الكهربية الثابتة بدائرة مكافئة نسميها دائرة ثفينيين تحتوي على مصدر جهد ومقاومة على التولي. نتعرف من خلال هذه المحاضرة كيف نقوم بحساب جهد ثفينيين ومقاومة ثفينيين ونطبق ذلك على مثال. يتعلق هذا الجزء من المحاضرة بدوائر كهربية لا تحتوي على مصدر معتمد.

تركز هذه المحاضرة على نظرية هامة في تحليل الدوائر الكهربية وهي نظرية ثيفينين. نستكمل في هذه المحاضرة الجزء الثاني من نظرية ثفينين والتي تركز على الحالة الثانية للدوائر التي تحتوي على مصدر معتمد بالاضافة إلى مصدر مستقل وهنا سوف نتعلم مهارة جديدة لايجاد مقاومة دائرة ثفينين المكافئة من خلال تطبيق مصدر جهد او تيار على طرفي الدائرة بقيمة مفترضة، ومن ثم نقوم بحساب التيار الكهربي او الجهد الكهربي لحساب قيمة مقاومة ثفينين المكافئة. نطبق هذه الطريقة على مجموعة من الامثلة المتنوعة.

تشرح هذه المحاضرة نظرية نورتون لتحليل الدوائر الكهربية، والتي تعتمد إلى ايجاد دائرة نورتون المكافئة والتي تحتوي على مصدر تيار ومقاومة متصلة على التوازي. نقوم بحساب تيار نورتون من خلال ايجاد تيار الشورت سيركت اي تيار القطع، اما بخصوص مقاومة نورتون فهي تساوي مقاومة ثفينين وتحسب بنفس الطريقة التي تم شرحها في المحاضرتين 20 و21 حسب ما اذا كان في الدائرة مصدر طاقة معتمد او لا. نستنتج من ذلك ان نظريتي ثفينين ونورتون هي محاكاة لطريقة تحويل المصدر التي شرحت في المحاضرة 19 من هذه السلسلة. المحاضرة مدعمة بمثالين كتدريب عملي على نظريتي نورتون وثفينين.

توضح هذه المحاضرة كيف نحصل من الدائرة الكهربية على اقصى قدرة لتحويلها إلى مقاومة الحمل، وهذا موضوع هام للتطبيقات العملية في مجال الاتصالات والراديو وغيره، تتغير القدرة الكهربية المتحولة إلى الحمل حسب مقاومته وعند قيمة مقاومة تساوي مقاومة ثفينين تكون القدرة المتحولة إلى الحمل اقصى ما يمكن. نقوم في هذه المحاضرة باثبات ذلك والحصول على العلاقة التي تربط اقصى قدرة مع جهد ثفينيين ومقاومة ثفينين.

نتناول في هذه المحاضرة مجموعة من التمارين مختارة من الكتاب المقرر للدوائر الكهربية ونركز فيها النظريات المتعلقة بتبسيط الدوائر الكهربية مثل الخاصية الخطية والتراكب وتحويل المصدر.

نتناول في هذه المحاضرة مجموعة من التمارين مختارة من الكتاب المقرر للدوائر الكهربية ونركز فيها النظريات المتعلقة بتبسيط الدوائر الكهربية مثل وهي نظرية ثيفينين ونظرية نورتون واقصى طاقة.

4.53 Obtain the Norton equivalent circuits at terminals a & b.

حل مسألة على نظرية نورتون لايجاد الدائرة المكافئة تم تطبيق طريقتين للوصول لنفس النتيجة

4.56 Use Norton’s theorem to find Vo in the circuit

حل مسألة على نظرية نورتون لايجاد الدائرة المكافئة تم تطبيق طريقتين للوصول لنفس النتيجة

اوجد دائرة ثفينين المكافئة ودائرة نورتن المكافئة للدائرة الموضحة في السؤال.

سؤال رقم 4.57 من كتاب اساسيات الدوائر الكهربائية

P4.57 Obtain the Thevenin and Norton equivalent circuits at terminals a & b.

P4.70 Find the maximum power transferred to resistor R

نستخدم نظرية ثفينين لايجاد اقصى مقدار نقل للطاقة إلى المقاومة المطلوبة

نبدأ مع هذه المحاضرة الوحدة السادسة من الكتاب المقرر والتي تتناول المكثفات والمحثات، تركز هذه المحاضرة على خصائص المكثف الكهربي وكيف نحسب سعته ونجد علاقة التيار مع الجهد الكهربي، ونوضح دور المكثف في تخزين الطاقة الكهربية في صورة مجال كهربي بين المكثف.

نستكمل في هذه المحاضرة موضوع المكثفات، حيث نقوم بدراسة توصيل المكثفات على التوازي وعلى التوالي وكيف نقوم بحساب السعة المكافئة وايجاد الجهد على كل مكثف.

تتناول هذه المحاضرة موضوع الملف الكهربي وخصائصه الكهربية وكيف نحسب الحث المغناطيسي له. ومقدار الطاقة التي يختزنها في صورة مجال مغناطيسي داخل الملف.

نستكمل في هذه المحاضرة موضوع الملفات، حيث نقوم بدراسة توصيل الملفات على التوازي وعلى التوالي وكيف نقوم بحساب الحث المكافئ وايجاد الجهد على كل ملف.

نتناول في هذه المحاضرة مجموعة من التمارين مختارة من الكتاب المقرر للدوائر الكهربية ونركز فيها على مجموعة من التمارين المتعلقة بالمكثفات والملفات وكيف وخواصها المختلفة.

نبدأ من خلال هذه المحاضرة بدراسة دوائر التيار المتردد وهي الوحدة التاسعة من الكتاب المقرر. تركز هذه المحاضرة على خصائص الدوال الجيبية التي تصف التيار المتردد، ونفسر الزمن الدوري والتردد والدالة الموجية وخصائصها مثل السعة والتردد الزاوي وفرق الطور. كما ندرس خصائص الدوال الموجية وكيف نجمعها ونحولها من دالة إلى اخرى.

تتناول هذه المحاضرة موضوع المطوار الذي يساعد على تحويل الدوال الموجية إلى متجه يمثل بعدد مركب يمكن تمثيله باحداثيات مستطيلة او بشكل قطبي او بدالة اسية ... نتعلم في هذه المحاضرة التعامل مع الاعداد المركبة بالجمع والطرح والقسمة والضرب وكذلك تحويل الاعداد المركبة من صيغة إلى اخرى. نطبق هذه المفاهيم على تمثيل الدوال الموجية بالاعداد المركبة ونقوم بحل مجموعة متنوعة من الامثلة والتمارين لاتقان التعامل مع الاعداد المركبة.

ندرس في هذه المحاضرة علاقات الطور لعناصر الدائرة الكهربية وهي المقاومة والملف والمكثف عندما تكون متصلة على مصدر جهد او تيار متردد. وندرس علاقة الجهد مع التيار الكهربي باستخدام المطوار ونتعرف على فرق الطور بين التيار والجهد لكل عنصر من تلك العناصر.

نركز في هذه المحاضرة على مفهوم الممانعة والتي تعني المقاومة ولكن هنا تكون ناتجة عن التغير في التيار الكهربي او الجهد، ونجد ان الممانعة تعتمد على التردد الزاوي حيث ان الممانعة تتناسب طرديا مع التردد الزاوي للملف وتتناسب عكسيا في حالة المكثف ولكل من المكثف والملف مصطلح المعاوقة. نجد في هذه المحاضرة ان الممانعة تساوي مقدار مركب الجزء الحقيقي له هو المقاومة الكهربية والجزء التخيلي متمثلا في المعاوقة. كما ندرس مفهوم السماح والتي تعني معكوس الممانعة ونوجد العلاقة بين الممانعة والسماح. ونطبق على مجموعة من الامثلة والتمارين.

نشرح في هذه المحاضرة فكرة التوصيل على التوالي والتوازي للممانعات حيث نجد انها تشبه تماما قوانين توصيل المقاومات على التوالي والتوازي لكن هنا عندما يكون لدينا ملف او مكثف نقوم بإيجاد قيمة الممانعة لها ومن ثم نطبق القوانين مستفيدين من حساب الاعداد المركبة. نوضح فكرة التوصيل على التوالي والتوازي من خلال مجموعة من الامثلة والتمارين.

نتناول في هذه المحاضرة مجموعة من التمارين مختارة من الكتاب المقرر للدوائر الكهربية ونركز فيها على مجموعة من التمارين المتعلقة بالشبتر التاسع الدوال الموجية والمطوار.