تحلیل مدار AC (جریان متناوب)

آنچه یاد خواهید گرفت:

• این دوره نشان می‌دهد که چگونه مدارهای شامل منابع جریان متناوب، مقاومت‌ها، خازن‌ها و القاگرها را تحلیل کنید.
• این دوره همچنین راهی عالی برای کسانی است که قصد دارند وارد حرفه مهندسی برق یا هر مهندسی مرتبط با مدارها شوند.
• این دوره همچنین دانش ریاضی اولیه در مورد اعداد مختلط را که برای ارزیابی مدارهای AC حیاتی است، آموزش می‌دهد.
• قبل از ورود به مرحله بعدی که طبق برنامه درسی، تحلیل مدار پیشرفته است، این دوره هر اطلاعاتی که نیاز دارید را فراهم می‌کند.
• بسیاری از افراد فکر می‌کنند «چرا تحلیل مدار را مطالعه کنیم وقتی ابزارهای نرم‌افزاری پیچیده می‌توانند آن را انجام دهند؟» زیرا قبل از دوچرخه‌سواری باید راه رفتن را یاد گرفت.
• تحلیل مدار AC به طور کلی به شما کمک می‌کند تا مانند یک مهندس برق فکر کنید.
• تحلیل‌های DC و AC هر دو پایه‌ای عالی برای موضوعاتی مانند: 1- الکترونیک 2- طراحی سیستم‌های دیجیتال 3- ریزپردازنده‌ها 4- سیگنال‌ها و سیستم‌ها فراهم می‌کنند.

پیش‌نیازهای دوره

• دانش اولیه ریاضی (حساب دیفرانسیل و انتگرال، اما لازم نیست متخصص باشید)
• دانش اولیه مدار (اگر پیش‌زمینه قوی در تحلیل مدار داشته باشید، درک موضوعات آسان‌تر خواهد بود. با این حال، اگر ندارید، همچنان می‌توانید در این دوره ثبت‌نام کنید. نگران نباشید، این مباحث در دوره پوشش داده می‌شوند.)

توضیحات دوره

این دوره، یک دوره کامل تحلیل AC است. با دانش ریاضی بسیار ساده از سینوس‌ها و فازورها (ابزارهایی که در طول تحلیل استفاده می‌شوند) شروع می‌شود.

1- ) سینوس‌ها و فازورها

در این بخش، دانشجویان دانش ریاضی مورد نیاز قبل از ورود به تحلیل را کسب خواهند کرد. موضوعات به شرح زیر است:

• مقدمه
• سینوس‌ها 
• فازورها 
• روابط فازوری با عناصر مدار
• امپدانس و ادمیتانس
• قوانین کیرشهف برای حوزه فرکانس
• ترکیبات امپدانس

2- ) تحلیل حالت دائمی سینوسی

در این بخش، دانشجویان با استفاده از همان روش‌های DC، تحلیل مدار AC پایه را تمرین خواهند کرد. دانشجویان خواهند دید که این روش‌ها برای هر دو حالت AC و DC قابل اجرا هستند.

موضوعات به شرح زیر است:

• تحلیل گره
• تحلیل مش 
• برهم‌نهی 
• تبدیل منبع 
• قضیه تونن و نورتون 
• تحلیل AC آپ‌امپ

3-) تحلیل توان AC

در این بخش، دانشجو یاد می‌گیرد چگونه توان AC را در مدارهای AC اندازه‌گیری کند که فرآیندی متفاوت از روش معمول DC است.

موضوعات به شرح زیر است:

• توان لحظه‌ای و متوسط
• انتقال حداکثر توان متوسط
• مقدار موثر یا RMS
• توان ظاهری و ضریب توان
• توان مختلط
• پایستگی توان AC
• اصلاح ضریب توان

4-) مدارهای سه فاز

در این بخش، دانشجو یاد می‌گیرد که مدارهای 3 فاز چگونه کار می‌کنند و چرا کارآمدتر از یک مدار تک فاز هستند.

موضوعات به شرح زیر است:

• مدارهای سه فاز متعادل
• اتصال ستاره-ستاره (Y-Y) متعادل
• اتصال ستاره-مثلث (Y-D) متعادل
• اتصال مثلث-مثلث (D-D) متعادل
• اتصال مثلث-ستاره (D-Y) متعادل
• توان در مدارهای سه فاز متعادل
• مدارهای سه فاز نامتعادل

5-) مدارهای جفت شده مغناطیسی

در این بخش، دانشجویان یاد می‌گیرند که یک مدار نه تنها به صورت رسانایی بلکه به صورت مغناطیسی نیز جفت می‌شود. عنصر کلیدی در مدارهای مغناطیسی «القاگر» است.

موضوعات به شرح زیر است:

• القای متقابل
• انرژی در یک مدار جفت شده
• ترانسفورماتورهای خطی
• ترانسفورماتورهای ایده‌آل
• اتوترانسفورماتورهای ایده‌آل

6-) پاسخ فرکانسی

در این بخش، دانشجو درک خواهد کرد که زمان تنها متغیر در مدارهای ما نیست. فرکانس نقشی حیاتی در تحلیل مدار ایفا می‌کند و برای ادامه مسیر بسیار مفید خواهد بود.

موضوعات به شرح زیر است:

• تابع تبدیل
• مقیاس دسی‌بل
• نمودارهای بود 
• رزونانس سری
• رزونانس موازی
• فیلترهای غیرفعال 
• فیلترهای فعال

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• این دوره راهی عالی برای ادامه مسیر در مهندسی برق پس از تحلیل DC است.
• برای کسانی که قصد دارند وارد حرفه مهندسی برق یا هر حوزه مرتبط شوند.
• برای کسانی که می‌خواهند در درس‌هایی مانند: 1-) الکترونیک 2-) طراحی سیستم‌های دیجیتال 3-) ریزپردازنده‌ها 4-) سیگنال‌ها و سیستم‌ها 5-) مخابرات آنالوگ و دیجیتال 6-) تئوری کنترل موفق شوند.