الدوائر والقياسات الكهربائية

اسم المادة

السنة الدراسية

الساعات الأسبوعية

الدوائر والقياسات الكهربائية

 

الأولى

 

ن

ع

م

 

لغة التدريس

 

الأنكليزية

2

2

4

  الكتاب المنهجي

مبادئ علم الهندسة الكهربائية(د.محمد زكي- د. مظفر أنور النعمة)

 

المفردات النظرية

الأسبوع

تفاصيل المفردات النظرية

الأول

نظام الوحدات المستخدمة في الكهرباء ووحدات القياس لكل مادة (أجزائها ومضاعفاتها) – تطبيقات رياضية لتحويل القيم باستخدام الوحدات – تعريف الوحدات الأساسية للفولتية والتيار والمقاومة – مكونات الدائرة الكهربائية – قانون أوم – العوامل المؤثرة على قيمة المقاومة – المقاومة النوعية للمادة الموصلة والعازلة – تأثير درجة الحرارة على قيمة المقاومة – المعامل الحراري للمقاومة مع حل أمثلة تطبيقية .

الثاني

دوائر التيار المستمر وتشمل :

1.    ربط المقاومات على التوالي مع أمثلة .

2.    ربط المقاومات على التوازي  مع أمثلة .

3.    ربط مختلط للمقاومات مع أمثلة .

4.    الربط ألنجمي والمثلثي للمقاومات والتحويل من كل منهما إلى الأخر مع  أمثلة.

الثالث

تطبيقات على دوائر التوالي والتوازي والربط المختلط والربط ألنجمي والمثلثي .

الرابع

قوانين كيرشوف – قانون كيرشوف للتيار والفولتية مع أمثلة تطبيقية .

الخامس

قانون ماكسويل مع حل أمثلة تطبيقية .

السادس

نظرية ثيفنن – تعريف النظرية – كيفية تطبيقها في التيار المستمر .

السابع

نظرية نورتن – تعريف النظرية – كيفية تطبيقها في التيار المستمر .

الثامن

أمثلة تطبيقية على نظريتا ثيفنن ونورتن .

التاسع

نظرية التطابق – تعريف النظرية – خطوات تطبيقها في حل دوائر التيار المستمر التي تحوي أكثر من مصدر واحد – حل أمثلة تعريفية على التيار ومصدر الفولتية(موزع القدرة المستمرة) وكيفية التحويل من احدهما إلى الأخر – نظرية نقل أعظم قدرة ممكنة – تعريف النظرية – تعريف النظرية و اشتقاق العلاقات الخاصة بها – أمثلة .

العاشر

الكميات المتناوبة ويشمل تعريف خصائص التيار المتناوب – كيفية توليد التيار المتناوب ورسم الموجة له والعلاقات الخاصة بها – تعريف القيمة الفعالة RMS ومتوسط القيمة والعلاقات الخاصة بها لإيجاد عامل التكوين وعامل القيمة لأشكال موجية غير منتظمة مع أمثلة تطبيقية .

الحادي عشر

الكميات المتناوبة المتجهة – تعريفها – التمثيل ألطوري والبياني لها – زاوية الطور وكيفية إيجادها – إيجاد محصلة الكميات المتجهة ويشمل الضرب والقسمة والجمع والطرح مع أمثلة تطبيقية .

الثاني عشر

تأثير التيار المتناوب على دائرة تحتوي على مقاومة فقط – دائرة تحتوي على محاثة نقية فقط – دائرة تحتوي على سعة نقية فقط – إيجاد زاوية الطور بين التيار والفولتية  لكل دائرة مع أمثلة .

الثالث عشر

تأثير التيار المتناوب على دائرة تحتوي على (مقاومة ومحاثة على التوالي – مقاومة ومتسعة على التوالي – مقاومة ومحاثة ومتسعة على التوالي) – أيجاد العلاقة بين التيار والفولتية في الحالات الثلاث  زاوية الطور – الممانعة الكلية للدائرة مع أمثلة تطبيقية .

الرابع عشر

تأثير التيار المتناوب على دائرة تحتوي على(مقاومة ومحاثة – مقاومة ومتسعة – مقاومة ومحاثة ومتسعة ) على التوازي – إيجاد العلاقة بين الفولتية والتيار في الحالات الثلاثة – زاوية الطور – الممانعة الكلية للدائرة مع أمثلة تطبيقية .

الخامس عشر

استخدام التوصيف J- OPERATOR أو العامل المركب لإيجاد الممانعة الكلية و السماحة الكلية والتيار والفولتية وزاوية الطور لدوائر ربط الممانعات على التوالي والتوازي مع حل أمثلة .

السادس عشر

دوائر الرنين  وتشمل دائرة رنين التوالي ورنين التوازي  ( تعريف حالة الرنين وكيفية الوصول إليها – حساب التيار والفولتية والممانعة وزاوية الطور والتردد عند الرنين – إيجاد عرض الحزمة –عامل الجودة – رسم العلاقة بين المفاعلة الحثية والسعوية مع التردد  - حل أمثلة لكلا الحالتين)

السابع عشر

تطبيق النظريات كنظرية نورتن وثيفنن والتطابق على دوائر التيار المتناوب مع حل أمثلة .

الثامن عشر

القدرة في دوائر التيار المتناوب وتشمل حساب القدرة على دوائر تحتوي على(مقاومة فقط- محاثة فقط  - متسعة فقط مقاومة ومحاثة ومتسعة على التوالي وعلى التوازي)  تعريف القدرة الفعالة وغير الفعالة وكيفية حسابهما .

التاسع عشر

القدرة الظاهرية الكلية (تعريفها) – كيفية رسم مثلث القدرة – معامل القدرة – تعريفه وتأثيره على دوائر التيار المتناوب – كيفية تحسين معامل القدرة مع أمثلة تطبيقية .

العشرون

نظرية نقل أعظم قدرة ممكنة في دوائر التيار المتناوب – اشتقاق العلاقة الخاصة بها مع أمثلة تطبيقية .

 

الحادي والعشرون

تحليل الشبكات الكهربائية بطريقة جهد العقدة –مقدمة – جهود العقدة – عدد معادلات جهد العقدة – معادلات جهد العقدة عن طريق الفحص – المسامحة المشتركة – مسامحة الانتقال .

الثاني والعشرون

أمثلة تطبيقية على تحليل الشبكات الكهربائية بطريقة العقدة .

الثالث والعشرون

دوائر التيار المتناوب ذات ثلاثة أطوار – تعريفه وكيفية توليد تيار متناوب (طور واحد – طورين – ثلاثة أطوار) مع رسم كل دائرة توصيلات الشكل ألنجمي والمثلثي في دوائر التيار المتناوب ذات ثلاثة أطوار والعلاقات الخاصة لحساب تيار وفولتية الخط والطور والقدرة الكلية  وقدرة الخط – قدرة الطور – مميزات كل ربط عند استعماله في الأحمال المتزنة  وغير المتزنة مع حل أمثلة .

الرابع والعشرون

حل أمثلة تطبيقية حول التيار المتناوب ذو ثلاثة أطوار وبالتوصيلات  ألمثلثي والنجمي من الأحمال المتزنة وغير المتزنة .

الخامس والعشرون

طرق قياس القدرة للأحمال ذات ثلاثة أطوار –جهاز الواطميتر – كيفية ربطه بالدائرة لقياس القدرة الفعالة وحساب القدرة غير الفعالة والقدرة الظاهرية مع حل مثال – قياس القدرة باستخدام واطميتر وجهد – كيفية أيجاد القدرة الكلية بهذه الطريقة وفي حالة التوصيل النجمي والمثلثي – باستخدام واطميترين – ثلاث واطميترات .

السادس والعشرون

الحالات العابرة للدوائر – الحالات العابرة للتيار المستمر – دوائر في الحالة العابرة –دائرة(RLC – RC - RL) .

السابع والعشرون

التيارات المترددة العابرة – التيارات الجيبية العابرة في دوائر RLC, RC ,RL – تيارات الانتقال .

الثامن والعشرون

الحث الذاتي للملف (الحث الكهرومغناطيسي) – تعريفه – العلاقات الخاصة لأيجاد الحث الذاتي للملف- الحث المتبادل بين ملفين – علاقات أيجاد الحث المتبادل وحسب نوعية ربط الملفين ويشمل

a.     ربط توالي تعاضدي .

b.     ربط توالي تعاكسي .

التاسع والعشرون

المحولات –تركيب المحولة – رسم المحولة  - مميزاتها – مبدأ عملها والعلاقات الخاصة – أنواع المحولات وحل أمثلة .

الثلاثون

منحنيات نمو واضمحلال التيار من الدائرة الحثية – شرح هذه الدائرة وتأثيرها في التيار المستمر – العلاقات العامة لنمو واضمحلال التيار في الملف – رسم التيار وحساب ثابت الزمن-حل أمثلة –شحن وتفريغ المكثفات ويشمل استخدام المتسعة في دوائر التيار المستمر العلاقة العامة لشحن وتفريغ المكثف ورسم التيار تأثير ثابت الزمن وحسابه – حل أمثلة .


المصادر :

1- Electrical Technology(Edward Hughes).

2- Basic Circuit(A.M.Brooks).pergaman press.

3- Introduction To Electric Circuit (M.Romanwltz) John Willey .

4- Basic Electrical Engineering(Fitzgerald& Rlgginbothan).Graw

المفردات العملية

الأسبوع

تفاصيل المفردات العملية

الأول

التعرف على أسلوب العمل في المختبر وطريقة عمل التقارير واستخدام الأجهزة

الثاني

حساب المقاومات بالألوان – جهاز قياس المقاومة (الاوميتر) حساب المقاومة بالألوان – حساب نسبة الخطأ .

الثالث

استخدام أجهزة قياس الفولتية المستمرة والمتناوبة – استخدام أجهزة قياس التيار المستمر والمتناوب (ويتمثل بجهاز الافوميتر) – استخدام مجهز القدرة المستمرة .

الرابع

قياس القوة الدافعة الكهربائية والمقاومة الداخلية للبطارية – دراسة المعامل الحراري للمقاومة .

الخامس

تعيين المقاومة النوعية لبعض الموصلات – تحقيق قانون أوم عمليا

السادس

ربط المقاومات(توالي – توازي - مختلط) تمارين متعددة.

السابع

تحقيق التكافؤ لدوائر الشكل ألنجمي و المثلثي للتيار المستمر (تمارين متعددة) .

الثامن

تحقيق قوانين كيرشوف الأول والثاني عمليا .

التاسع

تحقيق نظريتا (ثيفنن و نورتن) .

العاشر

تحقيق نظريتا (التطابق والتبادل) .

الحادي عشر

موزع القدرة – نظرية نقل أعظم قدرة للتيار المستمر – تحقيق النظرية باحتمالاتها الثلاثة .

الثاني عشر

جهاز الأوسلوسكوب – المقارنة بين القيمة العظمى والمتوسطة عمليا وحساب معامل التكوين والقمة (تمارين متعددة) .

الثالث عشر

ربط التوالي والتوازي ل(RC - RL) .

الرابع عشر

قياس زاوية الطور (RLC) توالي - (تمارين متعددة) .

الخامس عشر

قياس زاوية الطور (RLC) توازي –(تمارين متعددة) .

السادس عشر

رنين التوالي – رنين التوازي .

السابع عشر

تحقيق نظريتا (ثيفنن ونورتن) للتيار المتناوب .

الثامن عشر

المقارنة بين الفولتميتر العادي والاليكتروني في قياس الفولتية المستمرة والمتناوبة (تمارين متعددة) .

 

التاسع عشر

نقل أعظم قدرة ممكنة في التيار المتناوب – تحقيق النظرية باحتمالاتها الثلاثة .

العشرون

قياس القدرة بأستخدام الفولتميترات والاميترات الثلاثة تمارين متعددة .

الحادي والعشرون

قياس القدرة ومعامل القدرة بأستخدام واطميتر (تمارين متعددة).

الثاني والعشرون

تحسين معامل القدرة (تمارين متعددة) .

الثالث والعشرون

الفولتية والتيار في دوائر التيار ثلاثة أطوار توصيلات (النجمي -المثلثي )

الرابع والعشرون

المقاومة بأستخدام قنطرة وتستون (تمارين متعددة) .

الخامس والعشرون

مقسم الجهد المحمل – مقسم الجهد غير المحمل .

السادس والعشرون

قياس المقاومات بأستخدام جهاز أميتر و فولتميتر (تمارين متعددة).

 

السابع والعشرون

استخدام المكبر لقياس مقاومات عالية القيمة (العوازل) – (تمارين متعددة) .

الثامن والعشرون

زيادة مدى القياس لجهاز ألأميتر – معايرة جهاز الاميتر بأستخدام جهاز آخر .

التاسع والعشرون

زيادة  مدى قياس الفولتميتر – معايرة جهاز الفولتميتر .

الثلاثون

دراسة ثابت الزمن لدائرة حثية   - (RL)دراسة ثابت الزمن لدائرة سعوية (RC) .

 

المصادر :

1.    الكراس ألمختبري .

2.    مبادئ علم الهندسة الكهربائية – تأليف محمد زكي – د.مظفر أنور .

3 - Electrical Technology (Edward Hughes).

4 - Basic Electrical Engineering(Fitzgerald& Rlgginbothan).Graw

Comments

مشرف الموقع يرحب بكم