کتاب تحلیل مهندسی مدار - هیت | دیانی

کتاب تحلیل مهندسی مدار تألیف ویلیام هیت، جک کمرلی و استیون دوربن با ترجمه ی محمود دیانی توسط انتشارات نص به چاپ رسیده است.

تحلیل مدارها واحدی است بسیار ضروری برای دانشجویان رشته مهندسی برق که در عین ارزش بالای آن، بسیار ساختار پیچیده و سختی دارد؛ به طوری که باعث شده برای دانشجویان طاقت فرسا باشد. حال کتاب "تحلیل مهندسی مدار" با ساختاری استوار، مفاهیم کلیدی این بحث را به خوبی و به صورت منطقی بیان می کند‌ و هدف اصلی آن، تجزیه و تحلیل مدارها به صورت خودآموز می باشد.

پیش نیاز مطالعه ی این اثرِ تمام رنگی فقط درس حساب دیفرانسیل و انتگرال می باشد. کتاب مشتمل بر 19 فصل است که عبارتند از:

1-مقدمه 2- عناصر پایه و مدار های الکتریکی 3- قوانین ولتاژ و جریان 4- تحلیل گره ای و تحلیل خانه ای 5- روش های مفید تحلیل مدار 6- تقویت کننده عملیاتی 7- خازن و القاگر 8- مدار های RL و RC 9- مدار RLC 10- تحلیل حالت ماندگار سینوسی 11- تحلیل توانی مدار های AC 12- مدار های سه فاز 13- مدارهای دارای تزویج مغناطیسی 14- فرکانس مختلط و تبدیل لاپلاس 15- تحلیل مدار در حوزه S 16- پاسخ فرکانسی 17- شبکه های دو دریچه ای 18- تحلیل فوریه مدار 19- تحلیل به روش متغیر های حالت .

در فصل 1 رهیافت کلی حل مسئله و در فصل2 به تعریف مقاومت و چند نوع منبع ولتاژ و جریان می پردازد. در فصل 3 اصطلاحات جدید مداری و در فصل 4 تحلیل گره ای و تحلیل خانه ای مورد بررسی قرار می گیرد.

مخاطب در فصل 5 و فصل 6 با روش های جداکردن بخش هایی از مدار و آپ امپ آشنا می شود.

فصول 7 و8 به القاگر و خازن و حل برخی مدارهای ساده اختصاص دارند.

فصل 9 به حل مدار در سیستم درجه 2 می پردازد و فصول 10 و11 محاسبه توان لحظه ای را بیان می کنند.

فصول 12 و13 به منابع چند فاز و ترانسفورماتورها اختصاص دارند و فصول 14و15 فرکانس های مختلط را شرح می دهند.

فصل 16 به مفهوم تشدید وانواع آن می پردازد.

فصول 17 و18 به تحلیل مدار با مطالعه ی توابع متناوب می پردازند. و نهایتاً فصل 19 به معرفی متغیرهای حالت اختصاص دارد.

شایان ذکر است که در انتهای بخش ها تمرین هایی داده شده است که این تمرین ها عموماً ساده اند، در حالی که برخی مسائل مشکل تر در انتهای فصول و به ترتیب مفاهیم پیشرفته مطرح شده اند.

فهرست

1-مقدمه  2- عناصر پایه و مدار های الکتریکی  3- قوانین ولتاژ و جریان  4- تحلیل گره ای و تحلیل خانه ای  5- روش های مفید تحلیل مدار  6- تقویت کننده عملیاتی  7- خازن و القاگر  8- مدار های RL و RC  9- مدار RLC  10- تحلیل حالت ماندگار سینوسی  11- تحلیل توانی مدار های AC  12- مدار های سه فاز  13- مدارهای دارای تزویج مغناطیسی  14- فرکانس مختلط و تبدیل لاپلاس  15- تحلیل مدار در حوزه S  16- پاسخ فرکانسی  17- شبکه های دو دریچه ای  18- تحلیل فوریه مدار  19- تحلیل به روش متغیر های حالت

برشی از متن کتاب

5- روش های مفید تحلیل مدار 6-5 انتخاب روش: مقایسه روش های مختلف در این کتاب عمدتاً به گسترش مهات های تحلیل قابل اعمال به مدارهای خطی توجه داریم. اگر بدانیم مداری تنها با اجزای خطی ساخته شده است (به عبارت دیگر تمام ولتاژها و جریان ها توابعی خطی از هم هستند) غالباً می توانیم مدار را قبل از به کارگیری تحلیل خانه ای یا گره ای ساده کنیم. احتمالاً مهم ترین نتیجه کار با یک سیستم خطی، قابل اعمال بودن برهم نهی است. اگر چند منبع مستقل در یک مدار وجود دارد، می توانیم اثرات تک تک منابع را باهم جمع کنیم. این روش در زمینه های مهندسی بسیار نفوذ دارد و به آن زیاد بر می خوریم. در بسیاری از موارد واقعی می بینیم که گرچه چند منبع به طور همزمان بر روی یک سیستم کار می کنند، ولی یکی از آن ها اثر غالبی در پاسخ سیستم دارد. به کمک اصل برنهی به سرعت می توان این منبع را تشخیص داد، به شرطی که مدل خطی دقیقی از سیستم داشته باشیم. ولی از دیدگاه تحلیل مدار غالباً راهبرد اصلی و سر راست که آستین ها را بالا بزنیم و سراغ تحلیل گره ای یا خانه ای برویم، مگر این که تعیین موثر ترین منبع مستقل در ایجاد یک پاسخ خاص از ما خواسته شده باشد. علت این است که اعمال بر هم نهی به مداری با 12منبع مستقل، رسم 12 مدار را می طلبد، و برای تحلیل هرمدار به هرحال باید تحلیل گره ای یا خانه ای را اعمال کرد. ولی تبدیل منبع غالباً ابزار بسیار مفیدی برای تحلیل مدار است. با انجام تبدیل منبع می توانیم با مقاومت ها یا منابعی که در مدار اصلی به صورت سری یا موازی نیستند کار کنیم. همچنین می توانیم تمام یا اکثر منابع مدار اصلی را به یک نوع منبع (منبع ولتاژ یا منبع جریان) تبدیل کنیم، تا انجام تحلیل خانه ای یا گره ای به صورت سر راست تری انجام شود. قضیه تونن به چند دلیل بسیار مهم است. در الکترونیک همیشه مقاومت معادل تونن بخش های مختلف مدار را در نظر می گیریم، مخصوصاً مقاومت های ورودی و خروجی طبقات تقویت کننده را. علت این است که غالباً تطبیق مقاومت ها بهترین روش بهینه سازی عملکرد یک مدار است. در بحث ماکزیمم انتقال توان، جایی که باید مقاومت بار به نحوی انتخاب شود که با مقاومت معادل تونن شبکه ای که به آن متصل است منطبق باشد، این مطلب را مختصراً مرور کردیم. ولی از لحاظ تحلیل مدار، تبدیل بخشی از مدار به معادل تونن یا نورتن غالباً به همان اندازه تحلیل کامل مدار کار می برد. پس از قضیه های تونن و نورتن نیز درست مانند بر هم نهی، نوعاً در زمان هایی استفاده می کنیم که اطلاعات خاصی در مورد بخشی از مدار لازم باشد.

(همراه با CD و صفحات تمام رنگی) (ویــراست هفتــم) نویسندگان: ویلیام هیت - جک کمرلی - استیون دوربن مترجم: محمود دیانی انتشارات: نص