کتاب نظریه اساسی مدارها و شبکه‌ها جلد 1 | ارنست کوه

درباره‌ی کتاب نظریه اساسی مدارها و شبکه‌ها ارنست کوه ترجمه‌ی جبه دار

در کتاب نظریه اساسی مدارها و شبکه‌ها ارنست کوه، تنها مدارهای فشرده در نظر گرفته شده‌اند. این کار به دو دلیل انجام گرفته است: اول اینکه فهمیدن و طرح مدارهای فشرده ساده‌تر است. دوم اینکه آن‌ها مشابه سیستم‌های مکانیکی هستند که از مجموعه ذره‌هایی که روی هم اثر متقابل دارند، تشکیل می‌شوند.

یادگیری بهتر و عمیق‌تر این درس موجب سهولت یادگیری و درک بهتر دیگر دروس این رشته می‌گردد و موفقیت دانشجویان را یقیناً افزایش می‌دهد. در جلد اول از کتاب نظریه اساسی مدارها و شبکه‌ها ترجمه‌ی پرویز جبه دار مارالانی، نظریه اساسی مدارهای الکتریکی در هشت فصل به طور منظم بنیان‌گذاری شده است. به طوری که وقتی خواننده این کتاب دانشگاهی برق را به پایان می‌رساند از لحاظ درک مدارها و توانایی تجزیه و تحلیل درست هر مدار داده شده، از خود مطمئن خواهد بود.

در کتاب نظریه اساسی مدارها و شبکه‌ها ارنست کوه، دانشجویان با آشنایی با نرم افزار اسپایس (Spice) می‌توانند مطالب ارائه شده در زمینه‌های مختلف تحلیل مدار را به راحتی با کامپیوتر آزمایش کنند. همچنین بر توانایی و تحلیل و طراحی خود بیفزایند، از این رو در بخش پایانی هر فصل از این کتاب دانشگاهی کاربردهایی از نرم‌افزار اسپایس که مطالب ارائه شده در آن فصل را در بر می گیرند، بیان گردیده است.

گفتنی است که در انتهای تمامی فصل های این اثر، تعداد کثیری از مسائلی آورده شده است که پاسخ برخی از آن ها بنا بر صلاحدید مؤلف، در انتهای کتاب در اختیار دانشجویان قرار گرفته است.

نظریه مدار متکی بر مفهوم مدل سازی است. برای تجزیه و تحلیل هر سیستم فیزیکی پیچیده، باید آن را بتوان به صورت یک مدل ایده آل، که از به هم پیوستن جزءهای ایده‌آل تشکیل می شود، توصیف نمود. به طور کلی دو نوع مدار وجود دارد: مدارهای فشرده و مدارهای گسترده.

دوم اینکه نظریه مدارهای گسترده را می ‌توان بر مبنای مدارهای فشرده قرار داد. در واقع یک مدار گسترده را می ‌توان به صورت حد و دنباله ای از مدارهای فشرده در نظر گرفت.مدارهای الکتریکی یکی از دروس پایه و اصلی رشته ی مهندسی برق است که کاربردهای زیاد و بسیار مهمی در دیگر دروس این رشته دارد.

بخشی از کتاب نظریه اساسی مدارها و شبکه‌ها ارنست کوه

فصل اول: مدار های فشرده و قوانین کیرشف

• قوانین کیرشف و مدل عناصر فشرده یک مدار در صورتی معتبرند که بزرگترین بُعد فیزیکی مدار، در مقایسه با طول موج بالاترین فرکانس مورد نظر، کوچک باشد. تحت این شرایط، ولتاژ دو سر هر شاخه، یا هر جفت گره، کاملاً معین می باشد و جریانی که از یک سر وارد هر عنصر می‌شود، کاملاً معین بوده و برابر جریانی است که از سوی دیگر آن خارج می‌شود.
• قانون جریان کیرشف KCL بیان می کند که در هر گره از هر مدار الکتریکی فشرده و در هر لحظه از زمان، مجموع جبری جریان‌های همه ی شاخه هایی که از گره خارج می شوند، برابر صفر است.
• قانون ولتاژ کیرشف بیان می‌کند که در هر حلقه از هر مدار الکتریکی فشرده و در هر لحظه از زمان، مجموع جبری ولتاژهای همه شاخه های حلقه برابر صفر است.
• قوانین کیرشف محدودیت های خطی روی ولتاژ شاخه ها و جریان شاخه ها برقرار می‌سازند و به علاوه آنها به ماهیت عناصر مدار بستگی ندارند.
• هر گاه در شاخه ای جریان مثبتی از سری که علامت + دارد وارد شده و سری  که علامت =  دارد خارج شود، جهت قراردادی ولتاژ و جهت قراردادی جریان این شاخه را جهت های قراردادی متناظر می‌نامیم. با انتخاب جهت های قراردادی متناظر، توان تحویل داده شده به شاخه برابر با حاصلضرب ولتاژ شاخه و جریان شاخه می باشد.

فصل سوم: مدارهای ساده

*-12 آشنایی با نرم افزار اسپایس در حل مدارهای الکتریکی

واژه Spice ترکیبی از حروف اول کلمات Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis است که نشان دهنده ی نرم افزاری برای تحلیل و طراحی مدارهای مجتمع الکترونیکی می باشد. این نرم افزار مهندسان برق را قادر می‌سازد تا مدارهای مورد نظر خود را بر روی کامپیوتر شبیه سازی کرده، عملکردهای مختلف مدار را قبل از ساخت فیزیکی آن بررسی کنند.

از آنجایی که تحلیل هر مدار الکترونیکی، مستلزم محاسبه ی نقطه کار و تحلیل dc آن مدار است، از این رو  نرم افزار اسپایس امکان راحتی برای حل مدارهای الکتریکی فراهم می آورد. هدف ما در این بخش ارائه نکات مهم و مطالب اساسی این نرم‌افزار است تا دانشجویان بتوانند برای یادگیری بیشتر و بهتر مدارهای الکتریکی از امکانات این نرم افزار استفاده نمایند و تحلیل و طراحی مدارهای مختلف را با آن تجربه کنند.

نرم افزار اسپایس بر اساس شکل خاصی از روش تحلیل گره، یعنی تحلیل اصلاح شدۀ گره نوشته شده است و جهت استفاده از آن لازم است ساختار مدار، نوع عناصر و مقادیر آنها را قبلاً در فایلی آماده کرده، سپس این فایل را وارد کامپیوتر نمود و با فراخوانی برنامه و اجرای آن، نتایج مورد نظر را به دست آورد.

برای درک و یادگیری خواص و تحلیل مدارهای الکتریکی هر دانشجوی مهندسی برق باید قادر باشد تا به کار گرفتن روش های تحلیل ارائه شده در این درس، هر مدار داده شده را تحلیل کرده و به خواص آن پی ببرد. ....

کتاب نظریه اساسی مدارها و شبکه ها (جلد 1) تألیف ارنست کوه و چارلز دسور با ترجمه ی دکتر پرویز جبه دار مارالانی توسط انتشارات دانشگاه تهران به چاپ رسیده است.

فهرست

• جلــد اول
• نویسندگان: ارنست کوه - چارلز دسور
• مترجم: دکتر پرویز جبه دار مارالانی
• انتشارات: دانشگاه تهران