کتاب رهیافت حل مسئله در مدار 2 - دیانی

کتاب رهیافت حل مسئله در مدار (جلد دوم) تألیف محمود دیانی توسط انتشارات نص به چاپ رسیده است.

مدار به خط ها و محورها می گویند که انواع مختلفی دارند و هر کدام از آنها  کاربرد خاصی دارد که از جمله آنها: مدار های الکتریکی، سیاره ای و جغرافیایی را می توان نام برد. مدارهای الکتریکی از به هم پیوستن اجزای مختلف الکتریکی مانند: منبع تغذیه، خازن، مقاومت و لامپ به هم متصل می شوند و یک مسیر بسته ایجاد می کنند که جریان الکتریکی در آن جاری می شود. مدار های الکتریکی ویژگی  خاصی دارند، مثلا یک مدار دارای رسانای، جریان متناوب و موج بر می باشد و با توجه به ویژگی های اجزای آن کاربرد های متفاوتی دارند؛ مثلا مدارهای خازن دار برای ذخیره بار الکتریکی استفاده می شود که انواع باتری از مدار های خازن دار می باشند.

این کتاب به حل و تشریح تمامی 460 مسئله ی کتاب اصلی می پردازد و تمرینات و مباحث فرکانس مختلط، مدارهای تشدیدی با فرکانسی و معادلات حالت را نیز تشریح  می کند. نویسنده تمامی مسائل را با روش گام به گام و با استفاده از توضیحات و نکات تکمیلی پاسخ می دهد که کاربردهایی جالب برای ایجاد انگیزه و نوشتارهایی راجع به حل مدارهای غیر خطی و هویساید را هم بیان می دارد.

کتاب "رهیافت حل مسئله در مدار 2" مشتمل بر نه فصل می باشد: 12- فرکانس مختلط  13- مدارهای تشدید و پاسخ فرکانسی  14- القا کنایی متقابل  15- مدارهای دو دریچه ای  16- معادلات حالت  17- انتگرال کانولوشن  18- تبدیل لاپلاس 19- مدارهای غیر خطی 20- مرور

برشی از متن کتاب

فصل شانزدهم: معادلات حالت در این فصل انتخاب متغیرهای حالت، نوشتن معادلات حالت، و حل آنها را یاد خواهیم گرفت. مسائل 16-1 تا 16-9 به نوشتن معادلات حالت برای مدارهای نوع اول اختصاص دارد، در اینها مدارهایی هستند که حلقۀ خازنی یا کات ست القلیی ندارند. مسائل 16-10 تا 16-13 به مدارهای نوع دوم مربوط می شود. در این مدارها تعداد متغیرهای حالت کمتر از تعداد عناصر ذخیره کنندۀ انرژی است. بقیۀ مسائل به نوشتن معادلات حالت، یافتن فرکانسهای طبیعی، و حل معادلات اختصاص دارد. معادلات حالت را به دو روش می توان حل کرد. در روش اول از مفاهیم مقادیر ویژه و بردارهای ویژه استفاده می شود. در یک مدار ممکن است تمام فرکانسهای طبیعی مشاهده پذیر نباشد ( در پاسخ ظاهر نشوند). همچنین می توان شرایط اولیه را به نحوی تعیین کرد که برخی فرکانسهای طبیعی در بعضی پاسخها ظاهر نشوند. ساده ترین روش حل این مسائل استفاده از معادلات حالت و مفاهیم مقادیر ویژه و بردارهای ویژه است. دومین روش حل معادلات حالت استفاده از ماتریس گذر حالت است. این روش برای تحلیلهای کامپیوتری و مدارهای غیر خطی و یا متغیر با زمان مناسب است. مسائل آخر فصل به کاربرد این روش اختصاص دارد. متغیرهای حالت بستر مناسبی برای تعریف مفاهیم پاسخ ورودی صفر و پاسخ حالت صفر مدارها نیز هست. این مفاهیم در روش دوم حل معادلات حالت به خوبی خود را نشان می دهند. فصل هجدهم: تبدیل لاپلاس تبدیل لاپلاس اتحادبخش ترین روش تحلیل مدار است. درواقع با این روش می توان پاسخ ماندگار و پاسخ گذرای مدار را یکجا به دست آورده شرایط اولیۀ هر مداری را به دست آورد، حتی مدارهایی که در آن ها ولتاژ خازن ها یا جریان القاگرها تغییر ناگهانی دارد، معادلۀ دیفرانسیل مدار را یافت و آن را حل کرد، انتگرال کانولوشن را در بعضی موارد به صورتی بسیار ساده محاسبه کرد و ... درواقع در مسائل این فصل تمام کارهای فوق را خواهیم کرد. ابتدا روش یافتن تبدیل لاپلاس و عکس تبدیل لاپلاس را تمرین می کنیم. سپس به حل معادلات انتگرالی – دیفرانسیلی (از جمله معادلات حالت) می پردازیم. در مسائل (18-25 تا 18-41) روش تبدیل لاپلاس را برای تحلیل مدار به کار می بریم. تابع سیستم (تابع تبدیل)، ارتباط آن با پاسخ ضربق و کاربرد آن در یافتن پاسخ مدار به ورودی های دلخواه، بردن مدار به حوزۀ تبدیل لاپلاس (حالت تعمیم یافتۀ حوزۀ فرکانس) و حل مسائل گوناگون دیگر بقیۀ مسائل این فصل را تشکیل می دهند.

فهرست

فصل12: فرکانس مختلط مسائل حل مسائل فصل 13: مدارهای تشدید و پاسخ فرکانسی فصل 14: القا کنایی متقابل القا متقابل، یک مثال عملی فصل 15: مدارهای دو دریچه ای فصل 16: معادلات حالت مسائل حل مسئله فصل 17: انتگرال کانولوشن فصل 18: تبدیل لاپلاس خواندنی بخش تبدیل لاپلاس، بسط هوی ساید فصل 19: مدارهای غیر خطی فصل 20: مرور

• نویسنده: محمود دیانی
• انتشارات: نص