أساسيات ومفاهيم الدارة الكهربائية 2- متقدم

مساق الدوائر الكهربائية ٢ هو مساق مجاني مقدّم من إدراك وجزءٌ أساسيٌّ من سلسلة مساقات للمبتدئين تتطرق إلى مفاهيم وأساسيات الدوائر الكهربائية وبعض القوانين الهامة في مجال الكهرباء مثل قوانين نظرية نورتن وثيفينين لتحليل الدوائر الكهربائية وغيرهم. ويتناول هذا المساق بالتحديد تعريف مبدأ التراكب ونظرية التراكب في الدوائر الكهربائية ونظرية تحويل المصدر وغير ذلك.

يُعدّ مساق الدوائر الكهربائية ٢، المساق الثاني والمكمّل لسلسلة مساقات للمبتدئين في الهندسة الكهربائية، وحتى يتمكن المتعلم من فهم هذا المساق واستيعابه، عليه أولاً إكمال المساق الأول من هذه السلسلة والذي يحتوي على الكثير من المفاهيم والأساسيات في مجال الكهرباء. أما هذا المساق فيتعمق أكثر في التفاصيل ويشرح أموراً أكثر تعقيداً.

تشتمل المواضيع المطروحة في مساق الدوائر الكهربائية ٢ على عناوين هامّة مثل المحثات والمواسعات الكهربائية، ونظرية التراكب في الدوائر الكهربائية، ونظرية تحويل المصدر، وقوانين نظرية نورتن وثيفينين، والدارات التي تحتوي على مصادر غير مستقلة. إضافة إلى ذلك، يتناول هذا المساق نظرية نقل القيمة القصوى للقدرة وعلاقة الجهد بالتيار والمزيد من الأمور المتعلقة بالهندسة الكهربائية.
كما يوضّح مساق الدوائر الكهربائية ٢ نظرية ثيفينين والتي تنص على أن أي تشكيل ذي طرفين مكون من مصادر لفرق الجهد أو مصادر للتيار أو مقاومات أو جميع ما ذُكر، يكافئ مصدراً واحداً لفرق الجهد موصولاً على التوالي مع مقاومة واحدة، وتستخدم هذه التقنية لتبسيط الدوائر الكهربائية المعقدة بشكل كبير، حيث يمكن استبدال هذه المجموعة بتلك في أي دارة كهربائية.
ولتطبيق نظرية ثيفينين، نحن بحاجة لاتباع الخطوات التالية: أولاً، علينا تحديد العنصر المراد دراسته. ثانياً، يجب فصل هذا العنصر من الدارة، بحيث تصبح الدارة مفتوحة بنقطتين. ثالثاً، نحسب الفرق بين النقطتين باستخدام قانون كرشوف أو غيره. رابعاً، نحسب المقاومة المكافئة بعد إلغاء جميع المنابع. وأخيراً، نركب دارة ثيفينين المكافئة والمكوّنة من الحمل المطلوب دراسته موصولاً على التسلسل مع المنبع والمقاومة.
أما نظرية نورتون فهي تشبه نظرية ثيفينين إلى حد كبير ولكنها تتمثل في تقليل شبكة الدارة الكهربائية من عدة مصادر للتيار الكهربائي تعمل على نفس التردد، إلى مصدر ثابت واحد ليتم فيه توصيل المقاومة الداخلية المماثلة على التوازي معها، حيث يمكن تحويل كل مصدر جهد إلى مصدر تيار مكافئ. وهذا ما سيتعرف عليه المتعلم أيضاً في مساق الدوائر الكهربائية ٢.

يعدّ محتوى مساق الدوائر الكهربائية ٢ أساسياً لكل من يرغب في دراسة الهندسة الكهربائية، وهو يركّز على كيفية استخدام نظريات الشبكات الكهربائية في تبسيط الدارات المعقدة إلى أخرى أبسط، لتسهيل التعامل معها، إلى جانب التعرف على عناصر جديدة للدارات الكهربائية وعلاقات التيار والجهد وفائدتها في الدارات الكهربائية البسيطة.

تعرّف على تعريف مبدأ التراكب والمحثات والمواسعات الكهربائية هذه الدورة المجانية من إدراك بعنوان الدوائر الكهربائية ٢ والتي هي الجزء الثاني من سلسلة مساقات متعلقة بالدارات الكهربائية، ونظرياتها، وقوانينها، وكيفية توصيلها.

د.أيمن فزع / فارس العطار