ما هي معلمات ABCD؟

ما هي معلمات ABCD؟

تعريف معلمات ABCD

تُستخدم معلمات ABCD لنمذجة خطوط النقل في شبكة ذات منفذين، وربط الجهد والتيار في المدخل والمخرج.

معلمات ABCD (وتُعرف أيضًا باسم معلمات السلسلة أو خطوط النقل) هي ثوابت دوائر عامة تُستخدم لمساعدة في نمذجة خطوط النقل. بشكل أكثر تحديدًا، تُستخدم معلمات ABCD في تمثيل شبكة ذات منفذين لخط النقل. يتم عرض دائرة مثل هذه الشبكة ذات المنفذين أدناه:

معلمات ABCD لشبكة ذات منفذين

تتميز الشبكة ذات المنفذين بمدخل PQ ومخرج RS. في هذه الشبكة ذات الأربعة أطراف - الخطية، غير النشطة، والثنائية الاتجاه - يتم اشتقاق الجهد والتيار في المدخل من نظيريهما في المخرج. يرتبط كل منفذ بالدائرة الخارجية عبر طرفين. وبالتالي فهي أساسا شبكة ذات منفذين أو دائرة ذات أربعة أطراف، تحتوي على:

يعطى للمدخل PQ.

يعطى للمخرج RS.

الآن، توفر معلمات ABCD للخط الناقل رابطًا بين الجهد والتيار في طرفي التغذية والاستقبال، مع اعتبار أن العناصر الدائرة خطيّة بطبيعتها.

وبالتالي، يتم إعطاء العلاقة بين المواصفات في طرفي التغذية والاستقبال باستخدام معلمات ABCD بواسطة المعادلات أدناه.والآن، من أجل تحديد معلمات ABCD للخط الناقل، دعنا نفرض الشروط المطلوبة للدائرة في حالات مختلفة.

تحليل الدائرة المفتوحة

مع فتح طرف الاستقبال، يظهر المعلمة A نسبة الجهد، ويمثل C التوصيل، وهو مهم جدًا لتحليل النظام.

يتم فتح طرف الاستقبال مما يعني أن التيار في طرف الاستقبال IR = 0.تطبيق هذا الشرط على المعادلة (1) نحصل على،

وبالتالي، يُفهم أنه عند تطبيق حالة الدائرة المفتوحة على معلمات ABCD، نحصل على المعلمة A كنسبة الجهد في طرف التغذية إلى الجهد في طرف الاستقبال المفتوح. بما أن A هو نسبة جهد إلى جهد، فهو معلمة بلا بعد.

تطبيق نفس حالة الدائرة المفتوحة أي IR = 0 على المعادلة (2)

وبالتالي، يُفهم أنه عند تطبيق حالة الدائرة المفتوحة على معلمات ABCD للخط الناقل، نحصل على المعلمة C كنسبة التيار في طرف التغذية إلى الجهد في طرف الاستقبال المفتوح. بما أن C هو نسبة تيار إلى جهد، فإن وحدته هي مهو.

وبالتالي، C هو التوصيل في حالة الدائرة المفتوحة ويُعطى بواسطة

C = IS ⁄ VR مهو.

تحليل الدائرة القصيرة

عند قصر الدائرة، يشير المعلمة B إلى المقاومة، و D إلى نسبة التيار، وهي ضرورية للفحوصات المتعلقة بالسلامة والكفاءة.

طرف الاستقبال مقصور مما يعني أن الجهد في طرف الاستقبال VR = 0

تطبيق هذا الشرط على المعادلة (1) نحصل على،وبالتالي، يُفهم أنه عند تطبيق حالة الدائرة القصيرة على معلمات ABCD، نحصل على المعلمة B كنسبة الجهد في طرف التغذية إلى التيار في طرف الاستقبال المقصور. بما أن B هو نسبة جهد إلى تيار، فإن وحدته هي أوم. وبالتالي، B هي المقاومة في حالة الدائرة القصيرة ويُعطى بواسطة

B = VS ⁄ IR أوم.

تطبيق نفس حالة الدائرة القصيرة أي VR = 0 على المعادلة (2) نحصل علىوبالتالي، يُفهم أنه عند تطبيق حالة الدائرة القصيرة على معلمات ABCD، نحصل على المعلمة D كنسبة التيار في طرف التغذية إلى التيار في طرف الاستقبال المقصور. بما أن D هو نسبة تيار إلى تيار، فهو معلمة بلا بعد.

∴ يمكن تبويب معلمات ABCD للخط الناقل كما يلي:

التطبيق العملي

فهم معلمات ABCD لخطوط النقل المتوسطة هو أمر أساسي للمهندسين لضمان نقل الطاقة بكفاءة ومعتمد على نظام موثوق.