ما هي نظرية التعويض في الدوائر الكهربائية؟
نظرية التعويض: هي نظرية تنص على أنّه في شبكة خطية غير متغيرة زمنياً عندما تتغير المقاومة (R) لفرع غير مفصول، يحمل تيارًا (I) بواسطة (R)، فإنّ التيارات في جميع الفروع ستتغير ويمكن الحصول عليها بواسطة بافتراض أنّ مصدر الجهد المثالي لـ (VC) قد تمّ توصيله بحيث يكون (VC = I (ΔR)) متصل على التوالي مع (R + ΔR) عندما يتم استبدال جميع المصادر الأخرى في الشبكة بمقاوماتها الداخلية.
مفهوم نظرية التعويض:
تستند هذه النظرية على مفهوم أساسي واحد، وفقًا “لقانون أوم” عندما يتدفق التيار عبر أي مقاومة، سيكون هناك انخفاض في الجهد عبر المقاومة. هذا الجهد المنخفض يعارض جهد المنبع. ومن ثمّ يمكن افتراض انخفاض الجهد عبر المقاومة في أي شبكة كمصدر جهد يعمل عكس جهد المصدر، تعتمد نظرية التعويض على هذا المفهوم.
شرح نظرية التعويض:
وفقًا لهذه النظرية، يمكن استبدال أي مقاومة في الشبكة بمصدر جهد له مقاومة داخلية صفرية وبجهد مساوٍ لانخفاض الجهد عبر مقاومة الاستبدال بسبب التيار الذي كان يتدفق عبرها. يتم توجيه مصدر الجهد التخيلي هذا عكس مصدر الجهد لتلك المقاومة المستبدلة.
فكر في فرع مقاومة لأي شبكة معقدة تكون قيمته هي (R). دعنا نفترض أنّ التيار الذي يتدفق عبر هذا المقاومة (R) وانخفاض الجهد بسبب هذا التيار عبر المقاومة هو (V = I×R). وفقًا لنظرية التعويض، يمكن استبدال هذه المقاومة بمصدر جهد يكون الجهد المتولد هو (V = I×R) وسيتم توجيهه عكس اتجاه جهد الشبكة أو اتجاه التيار الأول.
مثال على نظرية التعويض:
يمكن بسهولة فهم نظرية التعويض من خلال هذا المثال التالي. هنا في الشبكة لمصدر (16V)، تظهر جميع التيارات المتدفقة عبر الفروع المقاومة المختلفة في الشكل الأول. التيار عبر الفرع الأيمن في الشكل هو (2A) ومقاومته (2 Ω). إذا كان هذا صحيحًا، يتم استبدال معظم فروع الشبكة بمصدر جهد:
V = 2Ω × 2A = 4V
ومن ثمّ، تخبرنا نظرية التعويض على أنّه مع تغيير مقاومة الفرع الموجود لدينا، تتغير تيارات الفرع ويكون التغيير هنا مكافئًا لمصدر جهد تعويض مثالي متصل على التوالي في الفرع المعاكس للتيار الأصلي “الأساسي”، حيث يتم استبدال جميع مصادر الجهد الأخرى في الشبكة بمقاوماتها الداخلية.
