تمثيل المعاوقة: الفرق بين النسختين

'''تمثيل المعاوقة''' أو '''تمثيل ماكسويل''' هو طريقة [[تمثيل (منطق)|لتمثيل]] [[نظام ميكانيكي|الأنظمة الميكانيكية]] على شكل [[دائرة كهربائية|دوائر كهربائية]]. وذلك للاستفادة من التطورات النظرية الهائلة في تحليل الأنظمة الكهربائية المُعقدة، وخاصةً في مجال [[مرشح (كهرباء)|المرشحات]].<ref name=Talbot186>{{Harvard citation no brackets|Talbot-Smith|2013|p=1.86}}</ref> بتحويل النظام الميكانيكي إلى صيغة كهربائية يمكن تطبيق قواعد هندسة الدوائر الكهربية مباشرةً النظام الميكانيكي دون تعديل، بالإضافة إلى أهمية استخدام [[تمثيل كهربي - ميكانيكي|التمثيل الكهربي الميكانيكي]] في [[كهروميكانيكا|الأنظمة الكهروميكانيكية]]؛ عن طريق تحويل الجزء الميكانيكي من النظام إلى صيغة كهربائية وبذلك يمكن إجراء تحليل واحد للنظام بأكمله.

عند تطبيق هذه الطريقة يكون السلوك الرياضي للنظام الكهربي المُحاكى مطابقًا للنظام الميكانيكي المُمثَّل، وكل [[عنصر كهربائي|عنصر]] في المجال الكهربي لديه عنصر مقابل في المجال الميكانيكي، وبالتالي جميع قوانين تحليل الدوائر الكهربية - مثل [[قانونا كيرشوف|قوانين كيرشوف]] التي تُطبَّق في المجال الكهربي - يمكن تطبيقها أيضًا على النظام الميكانيكي المُمثَّل.

يتم التمثيل حسب [[نموذج العناصر المجمع|نموذج العناصر المُجمع]]، حيث نفترض أن العنصر الميكانيكي الذي تتم عليه العملية صغير جدًا لدرجة أن الزمن الذي تستغرقه [[موجة ميكانيكية|الموجات الميكانيكية]] للمرور بين طرفيه يمكن إهمالها. يمكن أيضًا إجراء التمثيل حسب {{وإووصلة إنترويكي|نموذج العناصر الموزع|Distributed element model|نص=نموذج العناصر المُوزع}} مثلما يُطيق في تحليل [[خط نقل كهرباء|خطوط النقل]]؛ لكن مميزات نموذج العناصر المُجمع أكبر. تُمثل العناصر الميكانيكية المُجمعة بثلاثة عناصر كهربية رئيسية هي [[مقاومة وموصلية كهربائية|المقاومة]]، و[[محاثة تبادلية|الحث]]، و[[سعة كهربية|السعة]]، ويُختار "متغير جهد" ليتم تمثيله بفرق الجهد الكهربي، و"متغير تدفق" ليتم تمثيله ب[[تيار كهربائي|التيار الكهربي]].<ref name="Busch20">{{Harvard citation no brackets|Busch-Vishniac|1999|p=20}}</ref> في تمثيل المعاوقة متغير الجهد هو [[قوة|القوة]] ومتغير التدفق هو [[سرعة متجهة|السرعة]].<ref name=Smith1856>{{Harvard citation no brackets|Talbot-Smith|2013|p=1.85–1.86}}</ref> وبذلك يحافظ تمثيل المعاوقة على أن النسبة بين متغير الجهد ومتغير التدفق تساوي '''المعاوقة''' في كلا المجالين.<ref name="Busch18">{{Harvard citation no brackets|Busch-Vishniac|1999|p=18}}</ref><ref>{{Harvard citation no brackets|de Silva|2006|p=132}}</ref>

[[ملف:تمثيل المعاوقة مكثف.png|تصغير|رمز السعة الكهربية الممثلة [[مكثف (كهرباء)|بالمُكثف]] على اليمين، ورمز الجساءة ([[بالإنجليزية]]: Stiffness) التي يُمكن تمثيلها [[نابض|بالزُنْبُرُك]] أو [[نابض|السوستة]].<ref name=Eargle4/><ref name="Kleiner73">{{Harvard citation no brackets|Kleiner|2013|p=73}}</ref><ref name=Eargle4/>]]

| تعليق2 = رمز مصدر التيار الكهربي الثابت على اليمين، ويُمثل في المجال الميكانيكي بالسرعة الثابتة على اليسار.<ref name="Beranek70" /><ref name="Kleiner77">{{Harvard citation no brackets|Kleiner|2013|p=77}}</ref><ref name="Beranek70" />

[[كهروميكانيكا|تتطلب الأنظمة الكهروميكانيكية]] استخدام [[مبدل|المبدلات]] أو محولات الطاقة للتحويل بين المجالين الكهربي والميكانيكي، حيث تستخدم أسلوب {{وإووصلة إنترويكي|شبكة ثنائية المنفذ|two-port networks|نص=الشبكات ثنائية المنفذ}} {{إنج|two-port networks}}، وتُوصف هؤلاء بمعادلتين وأربع متغيرات مجهولة يمكن كتابتها على شكل مصفوفة ثنائية، ويُعبَّر عن قيمة المجاهيل الأربعة بوحدة المعاوقة: 

يمكن تمثيل ال[[محول]] الكهربي ب[[آلة بسيطة|آلة ميكانيكية بسيطة]] مثل [[بكرة|البكرة]] أو [[رافعة|الرافعة]]، القوة الواقعة على الحمل قد تكون أكبر أو أصغر من القوة الداخلة اعتمادًا على ما يُسمى {{وإووصلة إنترويكي|ميزة ميكانيكية|mechanical advantage|نص=بالميزة الميكانيكية}}، إن كانت قيتمها أكبر أو أصغر من الواحد. تماثل الميزة الميكانيكية في تمثيل المسامحة بالنسبة بين عدد لفات طرفي المحول، فإن كانت الميزة الميكانيكية للآلة '''أكبر''' تُمثَّل بمحول رافع للجهد، وإن كانت '''أقل''' تُمثَّل بمُحول خافض للجهد.<ref>{{Harvard citation no brackets|Kleiner|2013|p=74-76}}</ref><ref>{{Harvard citation no brackets|Beranek & Mellow|2012|p=76–77}}</ref>

# {{مرجع كتاب|العنوان=Acoustics: Sound Fields and Transducers|الأول=Beranek, Leo Leroy; Mellow, Tim J.|الأخير=Beranek & Mellow|الناشر=Academic Press|سنةالسنة=2012|الرقم المعياري=0123914213|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Electromechanical Sensors and Actuators|الأول=Ilene J.|الأخير=Busch-Vishniac|الناشر=Springer Science & Business Media|سنةالسنة=1999|الرقم المعياري=038798495X|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=RF Components and Circuits|الأول=Joseph J.|الأخير=Carr|الناشر=Newnes|سنةالسنة=2002|الرقم المعياري=0-7506-4844-9|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Loudspeaker Handbook|الأول=John|الأخير=Eargle|الناشر=Kluwer Academic Publishers|سنةالسنة=2003|الرقم المعياري=1402075847|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Novel Sensors and Sensing|الأول=Roger G.|الأخير=Jackson|الناشر=CRC Press|سنةالسنة=2004|الرقم المعياري=1420033808|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Electroacoustics|الأول=Mendel|الأخير=Kleiner|الناشر=CRC Press|سنةالسنة=2013|الرقم المعياري=1439836183|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Bioimpedance and Bioelectricity Basics|الأول=Martinsen, Orjan G.; Grimnes, Sverre|الأخير=Martinsen & Grimnes|الناشر=Academic Press|سنةالسنة=2011|الرقم المعياري=0080568807|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Acoustics: an Introduction to its Physical Principles and Applications|الأول= Allan D.|الأخير=Pierce|الناشر=Acoustical Society of America|سنةالسنة=1989|الرقم المعياري=0883186128|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Applied Mathematics for Engineers and Physicists|الأول= Pipes, Louis A.; Harvill, Lawrence R.|الأخير=Pipes & Harvill|الناشر=Courier Dover Publications|سنةالسنة=2014|الرقم المعياري=0486779513|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Audio Engineer's Reference Book|الأول= Michael|الأخير=Talbot-Smith|الناشر=Taylor & Francis|سنةالسنة=2013|الرقم المعياري=1136119736|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=CRC Handbook of Electrical Filters|الأول= Taylor, John; Huang, Qiuting|الأخير=Taylor & Huang|الناشر=CRC Press|سنةالسنة=1997|الرقم المعياري=0849389518|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Superconduction accelerometers, gravitational-wave transducers, and gravity gradiometers, pp. 569–598, in Weinstock, Harold, ''SQUID Sensors: Fundamentals, Fabrication, and Applications''|الأول= H. J.|الأخير=Paik|الناشر= Springer Science & Business Media|سنةالسنة=1996|الرقم المعياري=0792343506|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Superconduction accelerometers, gravitational-wave transducers, and gravity gradiometers, pp. 569–598, in Weinstock, Harold, ''SQUID Sensors: Fundamentals, Fabrication, and Applications''|الأول=John|الأخير=Eargle|الناشر=Springer Science & Business Media|سنةالسنة=1996|الرقم المعياري=0792343506|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Study of telephonic reception, vol. 50, pp. 221–372|الأول= H.|الأخير=Poincaré|الناشر=Eclairage Electrique|سنةالسنة=1907|الرقم المعياري=|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Theory of magneto-mechanical systems as applied to telephone receivers and similar structures, vol. 40, pp. 791–802|الأول= R. L.|الأخير=Wegel|الناشر=Journal of the American Institute of Electrical Engineers|سنةالسنة=1921|الرقم المعياري=|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=A history of network synthesis and filter theory for circuits composed of resistors, inductors, and capacitors, vol. 31, no. 1, pp. 3–13|الأول= S.|الأخير=Darlington|الناشر=IEEE Transactions on Circuits and Systems|سنةالسنة=1984|الرقم المعياري=|مسارالمسار=http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=1085415|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Evoked otoacoustic emissions in a cochlear model, pp. 191–196 in Hohmann, D. (ed), ''ECoG, OAE and Intraoperative Monitoring: Proceedings of the First International Conference, Würzburg, Germany, September 20–24, 1992|الأول= Fukazawa, Tatsuya; Tanaka, Yasuo|الأخير=Fukazawa & Tanaka|الناشر=Kugler Publications|سنةالسنة=1993|الرقم المعياري=9062990975|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Acoustic device|الأول= Henry C.|الأخير=Harrison|الناشر=U.S. Patent 1,730,425, filed 11 October 1927 (and in Germany 21 October 1923), issued 8 October 1929|سنةالسنة=1929|الرقم المعياري=|مسارالمسار=https://patents.google.com/patent/US1730425|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Electroacoustics: the Analysis of Transduction, and its Historical Background|الأول= Frederick V.|الأخير=Hunt|الناشر=Harvard University Press|سنةالسنة=1954|oclc=2042530|مسارالمسار=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Acoustics and vibrational physics|الأول= Stephens, Raymond William Barrow; Bate, A. E|الأخير=Stephens & Bate|الناشر=Edward Arnold|سنةالسنة=1966|oclc=912579|مسارالمسار=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}

# {{مرجع كتاب|العنوان=Vibration: Fundamentals and Practice|الأول= Clarence W.|الأخير=de Silva|الناشر=CRC Press|سنةالسنة=2006|الرقم المعياري=0849319870|وصلة المؤلف=|تجاهل خطأ ردمك=true| ref = harv}}