بایگانی نوشته‌ها

ترانسفورماتور‌ها، قطعات الکتریکی می‌باشند؛ که از دو یا چند پیچ سیمی ساخته می‌شوند و برای انتقال انرژی الکتریکی از طریق یک میدان الکتریکی مغناطیسی درحال تغییر، استفاده می‌شوند. یکی از دلایل اصلی استفاده از ولتاژها و جریان‌های متناوب AC در خانه و محل‌های کار ما، این است؛ که منابع AC را می‌توان به‌راحتی با ولتاژ متناسب تولید کرد، به ولتاژهای بسیار بالاتر تبدیل نمود و سپس، با استفاده از شبکه‌های دکل و کابل‌ها در سطح کشور و در فواصل طولانی توزیع نمود.

یک منبع جریان، یک عنصر فعال مدار است که می‌تواند بدون در نظر گرفتن ولتاژ ایجادشده در پایانه‌های آن، جریان ثابتی را در مدار جاری کند.همانطور که از نامش نیز مشخص است؛ منبع جریان، عنصری از مدار است؛ که بدون در نظر گرفتن ولتاژ ایجاد‌ شده در پایانه‌های خود، جریان جاری ثابتی را در مدار، حفظ می‌کند. زیرا این ولتاژ، توسط سایر عناصر مدار، تعیین می‌شود.

یک منبع ولتاژ، دستگاهی است که سبب تولید ولتاژ خروجی دقیقی می‌شود؛ که از نظر تئوری علیرغم وجود جریان بار، تغییری نمی‌کند.از آموزش‌های قبلی در آموزش‌های الکترونیک پایه، دیدیم که دو عنصر در یک مدار الکتریکی یا الکترونیکی وجود دارد: عناصر پسیو (منفعل) و عناصر اکتیو (فعال). یک عنصر فعال، عنصری است که قادر به رساندن مداوم انرژی به یک مدار، مانند باتری، ژنراتور، تقویت‌کننده‌ی عملیاتی و … است.

تبدیلات ستاره-دلتا و تبدیلات دلتا-ستاره، به ما اجازه می‌دهند تا امپدانس‌های متصل‌شده به یکدیگر را، در پیکربندی‌های ۳ فاز، از یک نوع به نوع دیگر تبدیل کنیم.اکنون می‌توانیم شبکه‌های مقاومتی ساده سری، موازی یا نوع پل را، با استفاده از روش‌های قوانین مداری کیرشهف، آنالیز جریان مش یا آنالیز ولتاژ گره، حل‌کنیم.

حداکثر انتقال توان، زمانی اتفاق می‌افتد که مقدار مقاومتی بار برابر با مقدار رزیستانس داخلی منبع ولتاژ باشد و سبب می‌شود که حداکثر توان، تامین شود.در حالت کلی این رزیستانس منبع یا حتی امپدانس اگر با سلف و خازن سر و کار داشته‌باشیم، مقدار ثابتی برحسب اهم است.با این حال، هنگامی‌که یک مقاومت بار RL را به دو سر پایانه‌های خروجی منبع تغذیه متصل می‌کنیم، امپدانس بار از حالت مدار باز به حالت اتصال کوتاه تغییر می‌کند.

قضیه‌‌ی نورتن، یک روش تحلیلی است که برای تبدیل یک مدار پیچیده به یک مدار معادل ساده، متشکل از یک رزیستانس واحد موازی‌شده‌ی منبع جریان، استفاده می‌شود. نورتن از طرف دیگر مدار را به یک رزیستانس تنها و موازی با منبع جریان ثابت، کاهش می‌دهد.قضیه‌ی‌ نورتن، بیان می‌کند که، هر مدارخطی حاوی چندین منبع انرژی و رزیستانس، می‌تواند با یک ژنراتور جریان ثابت، موازی‌شده‌ی یک مقاومت واحد، جایگزین شود.

قضیه تونن، یک روش تحلیلی است که برای تبدیل یک مدار پیچیده به یک مدار معادل ساده، متشکل از یک مقاومت واحد سری‌شده با منبع ولتاژ، استفاده می‌شود.در سه آموزش قبلی، نگاهی به حل مدارهای الکتریکی پیچیده با استفاده از قانون‌های کیرشهف، آنالیز مش و در نهایت آنالیز گره داشتیم. اما بسیاری دیگر از قضایای آنالیز مدار، برای انتخاب جریان‌ها و ولتاژها در هر نقطه‌ای از مدار، وجود‌ دارند.

تجزیه و‌ تحلیل ولتاژ گره، مقدار مجهول افت ولتاژ را در یک مدار، بین گره‌های مختلف، نشان می‌دهد که یک اتصال مشترک برای دو یا تعداد بیشتری از عناصر مدار، فراهم می‌کند.آنالیز ولتاژ گره، آنالیز مش قبلا گفته شده را کامل می‌کند؛ زیرا به همان اندازه قدرتمند است و براساس مفاهیم مشابه آنالیز ماتریس است.

تجزیه و‌ تحلیل جریان مش یک روش است که برای یافتن جریان‌های حول یک حلقه یا مش در هر مسیر بسته‌ای از مدار، استفاده می‌شود.در حالی که قوانین کیرشهف به ما روش اصلی تجزیه و‌ تحلیل مدارهای پیچیده‌ی الکتریکی را می‌دهد، روش‌های متفاوتی برای بهبود این روش با استفاده از آنالیز جریان مش یا آنالیز ولتاژ گره وجود دارد.

در آموزش مرتبط با مقاومت‌ها دیدیم که یک مقاومت معادل واحد (RT)، زمانی پیدا می‌شود که دو یا چند مقاومت، در اتصال سری یا موازی یا ترکیبی از هردو، با یکدیگر باشند و مدارها از قانون اهم پیروی کنند.با این‌حال، گاهی اوقات، در مدارهای پیچیده‌ مانند شبکه‌های پل یا شبکه‌های T، نمی‌توانیم به تنهایی از قانون اهم برای یافتن ولتاژها یا جریان‌های مدار استفاده کنیم.

واحد های اندازه گیری الکتریکی استاندارد، برای بیان ولتاژ، جریان و رزیستانس، به ترتیب بر حسب ولت (V)، آمپر (A) و اهم (Ω) استفاده می‌شوند. این یکاهای الکتریکی اندازه گیری، بر اساس سیستم بین‌المللی (متریک) بوده؛ که به عنوان سیستم SI نیز شناخته می‌شود و سایر واحدهای الکتریکی متداول، از واحد های پایه‌ی SI مشتق شده‌اند.

رابطه بین ولتاژ، جریان و رزیستانس، در هر مدار الکتریکی DC، درابتدا توسط فیزیکدان آلمانی، جورج اهم کشف شد.جورج اهم دریافت که در یک دمای ثابت، شارش جریان الکتریکی در یک مقاومت خطی ثابت، به صورت مستقیم با ولتاژ دو سر آن و نیز، با مقاومت، به صورت معکوس متناسب است. این رابطه بین ولتاژ، جریان و رزیستانس، اساس قانون اهم را شکل می‌دهد؛ که در زیر آورده شده است.

همه مواد از اتم ها ساخته می‌شوند و همه اتم ها از پروتون، نوترون و الکترون تشکیل‌ شده‌اند. پروتون ها دارای بارالکتریکی مثبت، نوترون ها بدون بار (یعنی خنثی) و الکترون‌ها دارای بارالکتریکی منفی هستند. اتم ها توسط نیرو های جاذبه‌ی قدرتمند بین هسته‌ی اتم و الکترون‌های پوسته‌ی بیرونی، به یکدیگر متصل شده‌اند.وقتی که پروتون ها، نوترون ها و الکترون ها در داخل اتم می‌باشند، در تعادل و پایدار هستند.

دیود شاتکی (Schottky Diode) که به افتخار فیزیکدان آلمانی، والتر اچ. شاتکی (Walter H. Schottky) نامگذاری شده و با نام‌های دیود مانع شاتکی یا دیود حامل داغ نیز شناخته می شود، یکی از دیودهای فلز  نیمه هادی می‌باشد که دارای افت ولتاژ بایاس مستقیم فوق‌العاده کم و سرعت سوییچینگ  فوق‌العاده زیاد است .

مدارهای برش دهنده یا کلیپر (Clipper) ، مدارهایی هستند که شکل موج را تغییر می‌دهند این مدار‌ها امواج الکتریکی متناوب را دریافت می‌کنند و قسمت بالا یا قسمت پایین یا هر دو قسمت را برش می‌دهند. به عبارتی دیگر ، خروجی مدارهای برش دهنده تا حدی شباهت به موج ورودی آن دارد با این تفاوت که برخی از قسمت‌های آن مسطح شده به عنوان مثال مدار یکسوساز نیم موج (The half wave rectifier) یک مدار برش است چرا که تمام ولتاژ‌های زیر صفر آن فیلتر شده‌اند.

دیودهای بای پس به صورت موازی با سلول‌ها یا پنل‌های خورشیدی بسته شده‌اند تا در حالتی که سلول خورشیدی به مشکل برمی‌خورد یا مدار باز می‌شود مسیری برای عبور جریان وجود داشته باشد.این کاربرد دیودهای بای پس به دیگر سلول‌ها و پنل‌های خورشیدی اجازه می‌دهد که با تولید ولتاژ کمتری به کارشان ادامه دهند و در صورت از کار افتادن یک پنل همه پنل‌های متصل به آن از مدار خارج نمی‌شود.