حاسبة التيار Norton

نُظْرِيّة نورتن هي مبدأ أساسي في هندسة الكهرباء يُبَسِّط تحليل الدوائر الكهربائية. وتنص على أنه يمكن استبدال أي شبكة كهربائية خطية تحتوي على مصادر جهد وتيار ومقاومات فقط، عند طرفي A-B، بمصدر تيار مكافئ (تيار نورتن، \(I_N\)) على التوازي مع مقاومة مكافئة (مقاومة نورتن).

الخلفية التاريخية

اشتُقَّت نظرية نورتن بشكل مستقل من قِبَل إدوارد لوري نورتن، وهو مهندس في مختبرات بيل، في عام 1926. وهي تُكمِّل نظرية ثيفنين، التي أُنشِئت في عام 1883. تُستخدَم كِلا النظريتين لتبسيط الدوائر المعقدة إلى أشكال أبسط لتحليل سلوك الدائرة بسهولة.

صيغة تيار نورتن

يُحَسَب تيار نورتن (\(I_N\)) باستخدام الصيغة:

\[ I_N = \frac{V_T}{R_T} \]

حيث:

• \(I_N\) هو تيار نورتن بالأمبير (A)،
• \(V_T\) هو جهد ثيفنين بالفولت (V)،
• \(R_T\) هي مقاومة ثيفنين بالأوم (\(\Omega\)).

مثال على الحساب

بالنسبة لدائرة ذات جهد ثيفنين 40 فولت ومقاومة ثيفنين 4 أوم، يُحَسَب تيار نورتن كما يلي:

\[ I_N = \frac{40}{4} = 10 \text{ A} \]

أهمية وسيناريوهات الاستخدام

تُعد نظرية نورتن مفيدة بشكل خاص في تحليل الشبكات وتبسيطها، مما يسمح بحساب سهل لتدفقات التيار وانخفاضات الجهد في الدوائر المعقدة. وهي تُستخدَم على نطاق واسع في تعليم هندسة الكهرباء وممارستها، خاصة في تصميم وتحليل أنظمة الطاقة والإلكترونيات وشبكات الاتصالات.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو الفرق بين نظريتي نورتن وثيفنين؟

   • تُمثِّل نظرية نورتن دائرة من حيث مصدر تيار ومقاومة توازيّة، بينما تُمثِّلها نظرية ثيفنين كمصدر جهد ومقاومة على التوالي. كلاهما يقدمان طرقًا مكافئة لتبسيط الدوائر المعقدة.

2. كيف يتم تحديد جهد ومقاومة ثيفنين؟

   • يُوجد جهد ثيفنين عن طريق حساب الجهد مفتوح الدائرة عبر الطرفين، وتُحدَّد مقاومة ثيفنين عن طريق إيقاف تشغيل جميع المصادر المستقلة وحساب المقاومة المرئية عند الطرفين.

3. هل يمكن تطبيق نظرية نورتن على أي دائرة؟

   • تنطبق نظرية نورتن على الدوائر الخطية التي تحتوي على مقاومات ومصادر جهد وتيار مستقلة أو تابعة. وهي لا تنطبق على المكونات غير الخطية مثل الثنائيات مباشرةً بدون خطية.

يوفر هذا الحاسبة أداة سهلة الاستخدام لحساب تيار نورتن، مما يُساعد الطلاب والمهندسين والمحترفين في تحليل وتصميم الدوائر الكهربائية.