موسوعة كهرباء القوي الموجزه من الألف الي الياء....

نظرية ثفننThevinen's
Theorem:-

هذه نظريه هامه لأنها تبسط اي دائرة كهربيه
مهما كانت معقدة الي دائره مبسطه وتسمي ب مكافئ ثفنن Thevinen's Theorem
هذه الدائرة تتكون من مصدر جهد Vth متصل علي التوالي
مع مقاومه مكافئه Rth كما هو موضح بالشكل:-
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ويكون العنصر المراد ايجاد التيار فيه متصل علي التوالي مع Rth
لتصبح الدائرة بسيطه ويمكن ايجاد التيار I المار في العنصر r وذلك
باستخدام العلاقه التاليه:

I=Vth/(Rth+r(

ويتلخص عمل هذه النظريه فيما يلي:-

اذا أردنا ايجاد التيار والجهد لعنصر ما بين عقدتين في الدائرة نتبع
الخطوات التاليه:

• عمل ازاله للفرع المطلوب ايجاد التيار فيه وهو ما
يسمي بفتح الدائرة وذلك بغرض حساب فرق الجهد بيت النقطتين ويرمز له بالرمز
Vth
• عمل قصر علي مصادر التغذيه الموجوده في الدائرة (اي جعل قيمتها = 0 )
وذلك بغرض حساب المقاومه الكليه للدائرة و يرمز لها بالرمز Rth
(يذكر هنا عند ايجاد Rthينظر للدائرة بين النقطتين
المحصور بينهما العنصر المطلوب حساب التيار فيه).
• رسم مكافئ ثفنن ويتكون من Vth كمصدر تغذيه متصل
علي التوالي مع Rthثم العنصر المطلوب حساب التيار
فيه ويصبح قيمة التيار المار في العنصر المحصور بين النقطتين كما يلي:
I=Vth/(Rth+r)

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 673x253 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

مثال للايضاح:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 656x198 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

والحل:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 686x367 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x344 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 682x422 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 686x103 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 680x337 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]



تطبيقات نظرية ثفنن في دائرة القنطرة:-

معظم الدوائر الالكترونيه دوائر مركبه و معقده مثل دائرة القنطرة Bridge
Circuit ونجد من الصعوبه حل هذه الدوائر بالطريقه العاديه او المباشرة ومن
هنا تبرز اهمية هذه النظريه .
لذلك سنستعرض دائرة القنطرة , طرفي الدخل وهما A,B وطرفي الخرج C.D ويكون
الحمل RL بينهما.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

لذلك عند تعاملنا مع دوائر القنطره سوف نفرض ان
النقطتين C,D هما طرفا الحمل المتصل بينهما وأما النقطتان الاخرتان A,B
فهما طرفي الدخل.

مثال طويل جدا:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 683x341 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

والحل:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 681x457 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x283 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 688x451 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x196 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الخطوة الاخيرة:-
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 686x396 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

تحويلات الدلتا-نجمه
والنجمه-دلتا:-

في بعض الدوائر نجد من الصعوبه حلها بالطرق السابقه
ومن هنا تبرز اهمية التحويل من ∆←Υ والمبينه بالشكل:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x198 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

غالبا التوصيله ∆ترمز لها بالرمز A,B.C أو a,b,c
وكذلك التوصيله Υ ترمز لها بالرمز 1و2و3.

قاعدة التحويل من الدلتا الي ستار:-

يفضل هنا ادخال التوصيله Υ داخل التوصيله ∆ كما هو مبين بالشكل. حتي تكون
المقارنه بينهما سهله حيث كل منهما تنحصر بين ثلاث نقاط

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x253 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 687x225 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


قاعدة التحويل من ستار الي دلتا:-

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]



مثال:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 686x228 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

والحل:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 505x258 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


ومثال اخر:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x226 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


والحل:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 685x396 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

تحليل الدوائر عن طريق تكوين معادلات التيار في المسارات المغلقه
(الحلقه المغلقه):-


عند دراستنا للنظريات السابقه وجدنا انها قابله للتطبيق لمعرفة كل من
التيار والجهد عند جزء من الدائرة أو لعنصر واقع بين نقطتين مثلا.
لذلك فان هذه النظريات صالحه فقط لهذا الغرض. واذا أردنا ايجاد جميع
التيارات الكهربيه في جميع العناصر وهذا يتطلب تكرار تطبيق تلك النظريات
عند كل عنصر في الدائرة مما يأخذ وقتا كبيرا لهذا هناك طرق اخري يمكن عن
طريقها تحليل الدائرة الكهربيه تحليلا كافيا لمعرفة التيار وفرق الجهد علي
كل عنصر من عناصر الدائرة من هذه الطرق طريقة تكوين معادلات التيار لكل
مسار مغلق من المسارات التي تشملها الدائرة وسنوضح ذلك في الجزء التالي
باذن الله.

وتعرف كلمة مسار مغلق Mesh تعني المسار الذي لا
يحتوي علي مسار اخر داخله وكمثال علي ذلك الدائرة المبينه ويطلق علي كل من
المسارات a,b مسارات مغلقه

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 680x189 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

خطوات طريقة التحليل باستخدام المسارات المغلقه:-

• رسم الدائرة وتقسيمها الي عدة مسارات مغلقه وهو ما يطلق عليها Mesh
• تحديد المسارات وتطبيق قوانين كيرشوف للتيار وكتابة معادلات التيار.
• تطبيق قوانين كيرشوف للجهد وكتابة المعادلات التي تحقق قانون الجهد.
• تكوين عدد من المعادلات الرياضيه الناتجه من عدد المسارات المغلقه.
• عدد المعادلات الرياضيه = عدد المسارات المغلقه.
• يتم حل هذه المعادلات آنيا أو بواسطة المحددات أو المصفوفات.

مثال:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x252 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

والحل:-

هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 683x448 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 686x368 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 679x349 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 686x417 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x327 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
والآن يوجد ثلاث معادلات يمكن حلهم آنيا او بالمصفوفات او بالمحددات.


هذه الصورة تم تصغيرها . إضغط على هذا
الشريط لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي . أبعاد الصورة الأصلية 684x427 .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

قانون فاراداي:-

ينص قانون فاراداي علي أنه اذا تعرض ملف ما ذو عدد لفات
N لمجال مغناطيسي أو خطوط قوي مغناطيسيه متغيرة مع الزمن تتولد قوة
دافعه كهربيه E (جهد كهربي) بين طرفي هذا الملف. تتناسب مع معدل تغير
المجال المغناطيسي مع الزمن وتساوي عدد اللفات N مضروبا في معدل تغير خطوط
القوي المغناطيسيه بالنسبه للزمن وذلك باشارة سالبه:
E= -N dΦ/dt

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

نظرية عمل المولد الكهربي:-

اذا تخيلنا قلب حديد غيرمغلق تماما وأنه توجد ثغرة هوائيه في مسار خطوط
القوي المغناطيسيه. فان خطوط القوي المغناطيسيه تمر الآن في القلب الحديدي
وتكمل مسارها في الهواء ويكون المجال المغناطيسي مركزا في هذه الثغرة
الهوائيه وهو ما يعرف بالمغناطيس. حيث له قطب شمالي تخرج منه الخطوط
المغناطيسيه وقطب جنوبي تدخل اليه الخطوط كما هو مبين:-


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

في هذه الثغرة يمكن استغلال هذا المجال
المغناطيسي بطريقه اخري وهي:
اذا تحرك اي موصل في هذه الثغرة الهوائيه قاطعا خطوط القوي المغناطيسيه
تتولد بين اطرافه ق.د.ك تبعا لقانون فاراداي:

E= -N dΦ/dt

اذا فرضنا ان كثافة خطوط القوي المغناطيسيه قيمه ثابته B:
Φ/A=B
اذن
Φ=BA
dΦ=BdA
فاذا تحرك موصل طولهℓ في المجال المغناطيسي قاطعا
خطوط القوي المغناطيسي Φ تتولد بين اطرافه ق.د.ك E يمكن حسابها كالاتي: اذا
تحرك موصل حركه صغيرة لمسافه صغيرة dX فان خطوط القوي المغناطيسيه التي
يقطعها الموصل في حركته=dΦ حيث:
dΦ=BdA
dA=ℓdX
وتبعا لقانون فاراداي وبما ان N=1 اذن:
BℓdX/dt=Bℓv=׀E׀
حيث ان :
B: كثافة خطوط القوي المغناطيسيه
ℓ: طول الموصل
v: السرعه الخطيه لحركة الموصل العموديه علي اتجاه المجال المغناطيسي

وحيث ان القوة الدافعه الكهربيه E لها اتجاه
فان هذا الاتجاه له علاقه باتجاه كل من: v,Φ وتحدد العلاقه بين هذه
الاتجاهات الثلاثه عن طريق قاعدة فلمنج لليد اليسري حيث تقول:

اذا وضع الثلاثه اصابع لليد اليسري الابهام والسبابه والوسطي في ثلاث
اتجاهات متعامده علي بعضها فان اتجاه المجال يكون في اتجاه الاصبع الوسطي
واتجاه الحركه في اتجاه اصبع الابهام واتجاه التيار في اتجاه السبابه.

يتبع باذن الله