مدارها و شبکه های الکتریکی و موضوعات مربوطه
انواع مدار الکتریکی یا برد الکتروینکی
انواع زیادی مدار الکتریکی وجود دارد. در اینجا مختصرا تک تکشان را بررسی میکنیم.
مدارهای سری در این مدارها همه المانهای الکتریکی (منابع ولتاژ و جریان،سلف،خازن،مقاومت و …) به صورت سری یا متوالی متصل شده اند. فقط یک مسیر برای حرکت الکتریسیته وجود دارد و انشعاب دیگری در این مدار وجود ندارد.
مدارهای موازی در این مدارها همه المانهای الکتریکی به صورت موازی بهم متصل شده اند. مسیرهای زیادی برای حرکت الکتریسیته وجود دارد و حداقل دو انشعاب در این مدارها موجود است.
مدارهای سری موازی اگر المان های مدار در بعضی بخشها سری باشد و در بعضی دیگر موازی،یک مدار سری-موازی خواهیم داشت. به بیان دیگر، این ترکیبی از مدارهای سری و موازی خواهد بود.
مدار ستاره دلتا این مدار نه سری است و نه موازی و نه سری-موازی. در این مدار، المانهای الکتریکی به نحوی متصل شده اند که نمیتوان آنها را در ترم وضعیت سری و موازی و ترکیب آنها تعریف کرد. این نوع مدارها میتوانند به وسیله تبدیل ستاره-دلتا یا دلتا-ستاره حل شوند.
در زیر،مدارهای مشتق شده دیگری است از مدارهای سری، موازی و سری-موازی.
- مدار مقاومتی خالص
- مدار سلفی خالص
- مدار خازنی خالص
- مدار مقاومتی-سلفی (RL) سری یا موازی
- مدار مقاومتی-خازنی RC سری یا موازی
- مدار سلفی-خازنی LC سری یا موازی
- مدار مقاومتی سلفی خازنی RLC سری یا موازی
اینها همه مدارهایی هستند که در شکل های پایین نشان داده شده اند.
در مدارهای بالا همه اجزای ذکر شده در بالا به صورت سری، موازی و سری-موازی متصل شده اند.
بیایید مدارهای الکتریکی بیشتری که شما باید قبل از شروع تحلیل مدار و شبکه الکتریکی بشناسید را مورد بررسی قرار دهیم.
مداری است که در آن پارامترها (مقاومت،سلفریالخازن،شکل موج و فرکانس) ثابت هستند. به بیان دیگر مداری که المانهای آن نسبت به ولتاژو جریان بدون تغییر باقی بمانند مدار خطی نامیده میشود.
مداری است که در آن پارامترها(مقاومت،سلف، خازن، شکل موج و فرکانس) نسبت به جریان و ولتاژ تغییر میکنند. به بیان دیگر مداری که المانهای آن ثابت میستند مدار غیر خطی نامیده میشود.
شبکه های الکتریکی
ترکیب المانهای الکتریکی که به هر نحوی به هم متصل میشوند، شبکه الکتریکی نامیده میشود.
شبکه های پیچیده
یک مدار که شامل تعدادی المانهای الکتریکی مانند مقاومت، خازن، سلف، منبع جریان و منبع ولتاژ (هم AC و هم DC) میشود، مدار نامیده میشود. این نوع از شبکه به سادگی به وسیله قانون اهم یا کرشوف حل نمیشود. ما این مدارها را به وسیله تکنیکهاییی مانند تونن و نورتون و قانون اجتماع(superpositionn) حل میکنیم.
برد الکترونیکی یا مدار الکتریکی
مدار یک حلقه با مسیر بسته است که یک مسیر بازگشت برای جریان فراهم میکند. یا یک مسیر رسانای بسته که در آن جریان میتواند حرکت کند مدار نامیده میشود.
تفاوت اصلی بین مدار خطی و غیرخطی
در مدار تک وجهی ویژگی مدار با تغییر جهت منبع ولتاژ یا جریان تغییر میکند. به بیان دیگر، مدار تک وجهی به جریان یا ولتاژ اجازه میدهد فقط در یک جهت حرکت کند. دیود یکسو کننده بهترین مثال اینگونه مدارهاست چون یکسو کنندگی را در هر دو جهت منبعع انجام نمیدهد.
در مدار یک لایه ویژگی مدار با تغییر جهت منبع ولتاژ یا جریان تغییر نمیکند. به بیان دیگر، مدار یک لایه به جریان یا ولتاژ اجازه میدهد در هر دو جهت حرکت کند. خط انتقال بهترین مثال اینگونه مدارهاست چون اگر منبع را در هر جهتی قرار دهید ویژگیهای مدار ثابت میماند.
پارامترهای مدار یا ترم های ثابت و وابسته
المانهای مختلفی که در مدار الکتریکی استفاده میشوند، پارامترها یا ثوابت مدار نام دارند مانند مقاومت و خازن و سلف و فرکانس و غیره. این پارامترها میتوانند توده یا پخش شوند.
مداری که شامل یک یا چند منبع E.MF (نیروی حرکتی برقی) شود مدار اکتیو نامیده میشود.
مداری که شامل منبع E.MF نمیشود مدار پسیو نامیده میشود.
تفاوت اصلی بین اجزای اکتیو و پسیو (توضیح بسیار ساده با مثال)
ترم های دیگر مربوط به مدارها و شبکه های الکتریکی
- گره
نقطه یا محل اتصالی که دو یا چند المان به هم میرسند گره نام دارد.
- شاخه
بخشی از مدار که بین دو نقطه اتصال قرار دارد شاخه نامیده میشود. در شاخه، یک یا چند المان میتوانند متصل شوند و آنها دو پایانه (ترمینال برق) دارند.
- حلقه
یک مسیر بسته در مدار که بیش از دو مش میتواند در آن اتفاق بیفتد حلقه نام دارد. میتواند تعداد زیادی مش در یک حلقه باشد ولی یک مش تشکیل یک حلقه را نمیدهد.
- مش
یک حلقه بسته که شامل حلقه بسته دیگری درون خود نباشد یا مسیری که شامل مسیر دیگری نشود مش نام دارد.
