مدارهای الکتریکی، از بهم پیوستن افزاره‌های الکتریکی یا نافعّال (مقاومت، خازن، القاگر، لامپ، و …) یا افزاره‌های الکترونیکی یا فعّال (دیود، ترانزیستور، IC، و …) یا ترکیبی از آن دو پدید می‌آید؛ چنانکه دست کم یک مسیر بسته را ایجاد کنند و جریان الکتریکی بتواند در این مسیر بسته جاری شود.
اگر عنصرها مشکّل مدار الکتریکی باشند، «مدار الکتریکی» نامیده می‌شود، و اگر عنصرها الکتریکی و الکترونیکی باشند، مدار الکترونیکی است.
هر مدار الکتریکی از مؤلّفه‌های اصلی زیر تشکیل شده است:
- یک منبع تغذیه‌ی الکتریکی مانند باتری یا مولّد؛
- سیم‌های رابط: سیم‌ها یا نوارهای ارتباط‌دهندهٔ مدار، از یک مادّهٔ خوب رسانای الکتریسیته مانند مس تشکیل می‌شوند.
- «مصرفگر» یا بار: وقتی می‌گوییم یک مدار الکتریکیْ تشکیل شده است که اتصال‌دهنده‌ها و سایر افزاره‌ها، یک حلقهٔ بسته را پدید آورده باشند. تنها در این صورتست که جریان برق برقرار می‌شود.
- افزاره‌های مداری: همچون خازن، مقاومت، القاگر، تَرادیسَنده و دیود.
مقاومت یک عنصر الکتریکی دوپایه است که مطابق قانون اهم هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور کند بین پایه‌هایش اختلاف ولتاژ ایجاد می‌شود. شدت جریان عبوری از یک مقاومت رابطه مستقیمی با ولتاژ دو سر مقاومت دارد. این رابطه توسط قانون اهم نمایش داده می‌شود:
در این معادله
- R:مقاومت شی در واحد اهم.
- V:اختلاف پتانسیل دو سر شی در واحد ولت.
- I:جریان الکتریکی عبوری از شی در واحد آمپر
است. نسبت ولتاژی عبوری از دو سر مقاومت به شدت جریان مدار، میزان مقاومت نامیده می‌شود و این میزان در مقاومت‌های معمولی که با درجه هایشان کار می‌کنند میتواند ثابت (مستقل از ولتاژ) در نظر گرفته شود.
مقاومتها اجزای عمده مدارهای الکترونیکی، و بسیار کاربردی در تجهیزات الکترونیکی هستند. مقاومت‌های کاربردی میتواند از ترکیبات و لایه‌های متفاوت وهمچنین از سیم مقاومتی (سیمی که از جنس آلیاژی با مقاومت بالا مانند آلیاژ نیکل و کروم باشد) ساخته شوند. مقاومتها در داخل تراشه‌ها هم عمل می‌کنند. به خصوص در دستگاه‌های آنالوگ، که مقاومتها می‌توانند با مدار چاپی و مدار ترکیبی متحد شوند.
کارکرد پذیری الکتریکی یک مقاومت توسط میزان مقاومت آن مشخص می‌شود: مقاومت‌های عادی و تجاری تا بیش از نه برابر بزرگتر قابل ساخت هستند. هرگاه میزان مقاومت در یک طراحی الکترونیکی در نظر گرفته شود، درستی میزان مقاومت ممکن است برای دقت وبررسی تلرانس ساخت و تولید مقاومت‌های درنظر گرفته شده، مطابق با کاربرد ویژه آن، مورد نیاز باشد. ضریب دمایی میزان مقاومت هم ممکن است در برخی برنامه‌های کاربردی دقیق از دغدغه‌ها باشد. مقاومت‌های کاربردی همچنین برای داشتن میزان توان ماکزیممی تخصیص می‌یابند که در آن از اتلاف بیش از حد توان قابل پیش بینی مقاومت در یک مدارخاص جلوگیری شود:
که این نگرانی عمده در میزان توان برنامه‌های کاربردی الکترونیکی است. مقاومت‌هایی با میزان توان بالا از لحاظ فیزیکی بزرگتر هستند و ممکن است به گرماخور نیاز پیدا کنند. در مداری با ولتاژ بالا، دقت و بررسی باید بعضی اوقات با حداکثر ولتاژی که از مقاومت می‌توان به کار گرفت در نظر گرفته شود.
مقاومت‌های کاربردی یک القاوری سری و یک ظرفیت خازنی موازی کوچک دارند. این خصوصیات میتواند در کاربردهای آن با فرکانس بالا نقش مهمی را ایفا کند. در یک تقویت کننده یا یک پیش تقویت کننده با نویز پایین، مشخصات نویز یک مقاومت ممکن است مسئله ساز باشند. القاوری ناخواسته، نویز بیش از حد، و ضریب دمایی، بسیار وابسته به فناوری استفاده شده در ساخت و تولید مقاومت هستند. در حالت عادی این عوامل برای خانواده خاصی از مقاومت‌های تولید شده جهت استفاده در یک فناوری خاص اختصاص می‌یابند. خانواده‌ای از مقاومت‌های مجزا هم طبق فاکتور فرمش، که اندازه دستگاه و موقعیت رساناها (یا دو سر) آن را متناسب با ساخت و تولید کاربردی مدارها در نظر می‌گیرد، قابل تشخیص می‌شود.
فهرست مطالب:
معرفی عناصر الکتریکی و روابط آنها
مقاومت الکتریکی
خازن
روابط خازن
ترکیب سری و موازی خازن ها
القاگر
روابط سلف های سری و موازی
منابع ولتاژ
منابع جریان
اصل جمع آثار
چند مدار ساده
مدار تقسیم کننده ولتاژ
مدار تقسیم کننده جریان
تبدیل ستاره-مثلث و برعکس در مقاومتها
مدارهای معادل نورتن و تونن
مدار معادل تونن
روش دوم محاسبه مدار معادل تونن
مدار معادل نورتن
مقاومت نورتن
منبع جریان نورتن
انتقال توان ماکزیمم
تبدیل منابع
قوانین ولتاژ و جریان کیرشهف
قانون جریان کیرشهف
قانون ولتاژ کیرشهف
روش ولتاژ-گره
روشهای حل دستگاه معادلات خطی
روش حل ماتریسی
روش کرامر
ابرگره
منابع وابسته
روش جریان-حلقه
ابرحلقه
و...
همچنین این آموزش شامل بیش از 50 مثال حل شده نیز می باشد و میتواند به عنوان یک مرجع آموزشی مناسب مورد استفاده قرار گیرد.
پاورپوینت کامل و جامع با عنوان آموزش تحلیل مدارهای الکتریکی مقاومتی (Resistor ) در 186 اسلاید
