برای محاسبه ولتاژ $V$ با استفاده از روش جمع آثار، ابتدا باید تأثیر هر منبع ولتاژ و جریان را به طور مستقل محاسبه کنیم و سپس آنها را با هم جمع کنیم. بیایید قدم به قدم این کار را انجام دهیم:

قدم 1: مشخص کردن اثر منبع 277V

فرض می‌کنیم که فقط منبع 277 ولت فعال است و سایر منابع غیرفعال هستند:

• منبع جریان $4A$ به صورت مدار باز در نظر گرفته می‌شود.
• منبع $277V$ به مدار اعمال می‌شود.

مدار اصلاح‌شده را آنالیز می‌کنیم و ولتاژ $V$ را به صورت نمادین برای این حالت به دست می‌آوریم.

قدم 2: مشخص کردن اثر منبع جریان 4A

فرض می‌کنیم که فقط منبع جریان $4A$ فعال است و سایر منابع غیرفعال هستند:

• منبع ولتاژ $277V$ به صورت اتصال کوتاه در نظر گرفته می‌شود.
• منبع جریان $4A$ به مدار اعمال می‌شود.

مدار اصلاح‌شده را آنالیز می‌کنیم و ولتاژ $V$ را به صورت نمادین برای این حالت به دست می‌آوریم.

قدم 3: جمع آثار

مجموع ولتاژهایی که از دو حالت بالا به دست می‌آیند را محاسبه می‌کنیم تا مقدار نهایی $V$ به دست آید.

حالا اجازه دهید مدار را تحلیل کرده و محاسبات دقیق را انجام دهم.from sympy import symbols, Eq, solve

Define variables

I = 4 # Current source in Amps V1 = 277 # Voltage source in Volts R1, R2, R3 = 22, 22, 66 # Resistor values in Ohms

Define the voltage across the resistor where we want to find V

V = symbols('V')

Step 1: Contribution from Voltage Source (V1)

Current through R1 and R2 in series from V1

I_v1 = V1 / (R1 + R2) # Total current from V1 V1_contribution = I_v1 * R2 # Voltage drop across R2

Step 2: Contribution from Current Source (I)

Voltage drop across R3 due to current source I

V2_contribution = I * R3

Step 3: Total Voltage (Superposition)

total_V = V1_contribution - V2_contribution

total_V-125.5-125.5successبا استفاده از روش جمع آثار، ولتاژ $V$ به مقدار $-125.5 \, \text{ولت}$ به دست آمد.

این نتیجه از دو گام زیر محاسبه شد:

1. اثر منبع ولتاژ 277 ولت: مقدار ولتاژ محاسبه‌شده به دلیل منبع ولتاژ.
2. اثر منبع جریان 4 آمپر: مقدار ولتاژ به دلیل منبع جریان.

آیا جزئیات بیشتری از محاسبات یا توضیحات بیشتری نیاز دارید؟

پنج سؤال مرتبط برای فهم بیشتر:

1. چرا در روش جمع آثار، منابع غیرفعال باید مدار باز یا اتصال کوتاه در نظر گرفته شوند؟
2. چطور اثرات منابع ولتاژ و جریان به طور جداگانه تحلیل می‌شوند؟
3. در این مدار، آیا می‌توان از قوانین کیرشهف برای تأیید محاسبات استفاده کرد؟
4. آیا نتیجه به دلیل منفی بودن نشانه‌ای از جهت ولتاژ اندازه‌گیری است؟
5. روش جمع آثار چه مزایایی نسبت به دیگر روش‌های تحلیل مدار دارد؟

یک نکته:

در روش جمع آثار، برای ساده‌تر شدن تحلیل، منابع مستقل یکی یکی فعال شده و دیگر منابع مستقل غیرفعال می‌شوند.