مبادئ الهندسة الكهربائية
نظرية نورتون: نهج عملي لتبسيط الدائرة
Table of Contents
نظرية نورتون هي مبدأ أساسي في الهندسة الكهربائية يبسط تحليل الدوائر المعقدة، بتحويل شبكة من المقاومين والمصادر إلى دائرة مكافئة مع مصدر واحد ومقاوم مواز، يسمح للمهندسين والطلاب بتحليل دوائر السيرك بفعالية أكبر.
فهم نظرية نورتون
وتقول نظرية نورتون إن أي شبكة كهربائية خطية ذات مصادر ومقاومات فولتية يمكن استبدالها في طرفين طرفيين ألف وباء بمصدر حالي مكافئ (IN) بالتوازي مع مقاوم واحد (R]N )) وهذا التبسيط مفيد بشكل خاص في تحليل الدائرة.
مكونات نظرية نورتون
- Norton Current (I]N): The equivalent current that flows through the terminals when they are short-circuited.
- Norton Resistance (R]N): ] The equivalent resistance seen from the terminals when all independent sources are turned off.
خطوات لنظرية (آبلي نورتون)
لتطبيق نظرية نورتون اتبع هذه الخطوات المنهجية
- Identify the portion of the circuit:] Focus on the part of the circuit where you want to streamline.
- Remove the load:] Temporarily remove the load resistor to find the Norton equivalent.
- ]Calculate the Norton current (I]N):] Find the current flowing through the short circuit across the terminals.
- ]Calculate the Norton resistance (R]N):]] اطفأ جميع المصادر المستقلة ووجد المقاومة المكافئة التي تنظر إلى الدائرة.
- Reattach the load:] replace the load resistor and analyze the circuit using the Norton equivalent.
مشكلة مثال
فكر في دائرة بها 12V مصدر فولتاج واثنين من المقاومين 4 مرات و 6 مرات في السلسلة نريد أن نجد معادلة نورتون عبر محطات الـ 6 مقاومة
الخطوة 1: تحديد ميناء الدائرة
سنركز على المقاوم 6 و 4 مقاومين مرتبطين بمصدر الفولط
الخطوة 2: إزالة اللوط
أزيلوا الـ 6 مقاومين لتحليل الدائرة المتبقية
الخطوة 3: حساب نورتون تيار (I]N)
(أ) أن تجد لي N ، أن تقصر المحطات التي كان فيها المقاوم 6 متصلاً، المقاومة الكلية الآن 4 مرات، والحال من خلال الدائرة هو:
- = V/R = 12V/4 = 3A
الخطوة 4: حساب مقاومة نورتون (RN)
اطفئ مصدر الفولطية (أعيد تشغيله بدائرة قصيرة) والمقاومة المقابلة التي شوهدت من المحطات هي:
- RN = Rseries = 4
الخطوة 5: إعادة الوصول إلى اللوط
الآن كرر المقاوم 6 مواظبة على الدائرة المكافئة لـ (نورتون) من 3A و 4 دقائق
- Iload] = I]N * (RN] / (R]N[ + Rload[
- Iload = 3A * (4 / 4 / + 6 /) = 1.2A
فوائد استخدام نظرية نورتون
نظرية نورتون تقدم عدة مزايا لتحليل الدوائر
- بسيط:] Reduces complex circuits to simple equivalents.
- Flexibility:] can be applied to various circuit formations.
- Time-saving:] Speeds up calculations and analysis.
- Enhanced understanding:] helps visualize circuit behavior.
خاتمة
نظرية نورتون هي أداة قوية لتبسيط الدوائر الكهربائية، بتحويل الشبكات المعقدة إلى مكافئات بسيطة،