پیداکردن بهترین منابع مدارهای الکتریکی کنکور ارشد یکی از کارهای اولیه‌ای است که هر دواطلب کنکور کارشناسی‌ارشد برق باید انجام دهد. درس مدارهای الکتريکی مهم‌ترين درس رشته مهندسی برق است. این درس را می‌توان مادر درس‌های رشته مهندسی برق ناميد. آشنايی با المان‌های يک مدار الکتريکی و نحوه‌ی عملکرد آن‌ها برای دانشجويان رشته مهندسی برق ضروری است. در این مطلب ابتدا این درس را به‌صورت کامل بررسی می‌کنیم، بودجه‌بندی مدارهای الکتریکی در کنکور ارشد را بررسی می‌کنیم، نحوه‌ی مطالعه این درس را توضیح می‌دهیم و در انتها هم بهترین منابع مدارهای الکتریکی کنکور ارشد را برای آزمون ارشد ۱۴۰۴ معرفی می‌کنیم.
آشنایی با درس مدارهای الکتریکی مهندسی برق
همان‌طور که اشاره کردیم، مدارهای الکتریکی مهم‌ترین درس مهندسی برق است. این درس در آزمون کارشناسی‌ارشد و دکتری مهندسی برق نیز در تمامی گرایشها اهمیت بالایی دارد و کسب نمره‌ی مناسب در این درس به کسب رتبه‌ی مناسب و قبولی در دانشگاه‌های برتر کشور در گرایش‌های رشته مهندسی برق در کارشناسی‌ارشد کمک زیادی خواهد کرد.
درس مدارهای الکتریکی در دانشگاه‌ها معمولاً به‌صورت دو درس سه‌واحدی مدارهای الکتریکی۱ و مدارهای الکتریکی۲ تدریس میشود، اما در اکثر کلاس‌های آمادگی آزمون کارشناسی‌ارشد و دکتری معمولاً به‌صورت یک درس و در یک دوره تدریس میشود.
فصل‌های درس مدارهای الکتریکی
درس مدارهای الکتریکی ۱ و ۲ نه فصل یا بخش دارد. در ادامه ابتدا هر یک از این فصل‌ها را را معرفی می‌کنیم و سپس به‌سراغ بودجه‌بندی و نحوه‌ی مطالعه و بهترین منابع این درس می‌رویم.
فصل اول: مدارهای مقاومتی
در این فصل با المان‌های یک مدار الکتریکی آشنا می‌شویم و قوانین مهم KVL و KCL و کاربرد آن‌ها در تحلیل مدار را یاد می‌گیریم. پنج نوع المان بنیادی در مدارهای الکتریکی وجود دارد: منبع ولتاژ، منبع جریان، مقاومت، سلف و خازن. در این فصل مشخصات منابع ولتاژ، منابع جریان و مقاومت معرفی میشود.
پس از آشنایی بیشتر با روش‌های تحلیل مدار متوجه خواهیم شد بسیاری از سیستم‌های واقعی و کاربردی را تنها با منابع و مقاومت می‌توان شبیه‌سازی کرد؛ همچنین این المان‌ها با توجه به اینکه روابط ساده‌ای دارند، نقطه‌ی شروع مفیدی برای آشنایی با درس مدارهای الکتریکی و روابط ریاضی میان ولتاژ و جریان در منابع و مقاومت‌ها هستند.
مفاهیم موجود در این فصل پایه‌ی تحلیل در تمامی فصل‌های درس مدارهای الکتریکی است؛ درنتیجه برای حل سؤال‌های این درس در آزمون کارشناسی ارشد و دکتری باید بر مفاهیم این فصل تسلط کافی داشت.
فصل دوم: مدار مرتبه اول و دوم
در این فصل تحلیل مدارهای شامل مقاومت، خازن و سلف بررسی میشود. سلف یک المان الکتریکی است که از پیچیده‌شدن به دور یک هسته‌ی مغناطیسی یا غیرمغناطیسی تشکیل میشود. رفتار سلف براساس پدیده‌ی میدان مغناطیسی استوار است. منشأ ایجاد میدان مغناطیسی حرکت بارهای الکتریکی یا همان جریان الکتریکی است. اگر جریان الکتریکی متغیر با زمان باشد، میدان مغناطیسی مرتبط با آن نیز متغیر با زمان خواهد بود و میدان مغناطیسی متغیر با زمان نیز به تولید ولتاژ در هر ماده‌ی رسانای اطراف خود می‌انجامد.
خازن عنصری الکتریکی است که از دو هادی تشکیل‌شده است. این دو هادی را یک عایق یا ماده‌ی دی‌الکتریک از یکدیگر جدا کرده است. خازن تنها المانی به‌جز باتری است که می‌تواند بار الکتریکی را در خود ذخیره کند. رفتار خازن‌ها براساس پدیده‌ی میدان الکتریکی استوار است. میدان الکتریکی از اختلاف پتانسیل الکتریکی و یا ولتاژ الکتریکی به وجود می‌آید. اگر ولتاژ الکتریکی متغیر با زمان باشد، میدان الکتریکی مرتبط با آن نیز متغیر با زمان خواهد بود و میدان الکتریکی متغیر با زمان نیز به تولید جریان الکتریکی در محیط دربرگیرنده‌ی خود می‌انجامد.
در تحلیل مدارهای شامل سلف یا خازن به معادلات دیفرانسیل مرتبه اول و دوم می‌رسیم؛ نحوه‌ی حل این معادلات و تحلیل پاسخ‌های به‌دست‌آمده در این فصل بررسی میشود.
فصل سوم: لاپلاس
در این فصل تبدیل لاپلاس و کاربرد آن در تحلیل مدارهای الکتریکی در حوزه‌ی فرکانس بررسی خواهد شد. برخی‌اوقات تحلیل و بررسی مدارهای الکتریکی در حوزه‌ی فرکانس بسیار ساده‌تر از حوزه‌ی زمان است. تبدیل لاپلاس یک ابزار بسیار قوی و مفید برای تحلیل سیگنال‌ها و سیستم‌ها در حوزه‌ی فرکانس است.
فصل چهارم: فازور و حالت دائمی سینوسی
در این فصل مدارهایی را بررسی می‌کنیم که منابع ولتاژ یا جریان متغیر با زمان دارند، خصوصاً مدارهایی که منابع جریان و یا ولتاژ سینوسی دارند. منابع سینوسی و تأثیر آن‌ها بر رفتار مدار بخش مهمی از تحلیل مدارهای الکتریکی را به‌دلایل مهمی به خود اختصاص می‌دهند؛ مهم‌ترین این دلایل عبارت‌اند از:
- تولید، انتقال، توزیع و مصرف انرژی الکتریکی در شرایط حالت دائمی سینوسی رخ می‌دهد؛
- درک رفتار سینوسی، تحلیل رفتار مدار را در حضور منابع غیر سینوسی نیز ممکن می‌کند؛
- رفتار حالت دائمی سینوسی معمولاً طراحی سیستم‌های الکتریکی را ساده‌تر می‌کند؛ بنابراین طراح می‌تواند جزئیات مشخصات مدار را بر حسب پاسخ حالت دائمی سینوسی مطلوب بیان کند و سپس مداری که این مشخصات را برآورده می‌کند طراحی کند. اگر مدار مشخصات را برآورده کند، طراح مطمئن خواهد شد که مدار به ورودی‌های غیر سینوسی نیز پاسخ مناسب خواهد داد.
فصل پنجم: فرکانس طبیعی
در این فصل با استفاده از تبدیل لاپلاس و در حوزه‌ی فرکانس معادله‌ی مشخصه‌ی یک مدار الکتریکی به دست می‌آید و سپس به تعریف و نحوه محاسبه فرکانس طبیعی در یک مدار پرداخته میشود. این فصل یکی از فصل‌های مهم و مفهومی در درس مدارهای الکتریکی است که دانشجویان باید با دقت و تمرکز بالا مباحث موجود در این فصل را مطالعه کنند.
فصل ششم: معادلات حالت
در این فصل ابتدا به مفهوم متغیر حالت می‌پردازیم. متغیرهای حالت مجموعه‌ای از متغیرها هستند که رفتار یک سیستم را توصیف می‌کنند؛ برای مثال، در یک مدار الکتریکی ولتاژ خازن و جریان سلف متغیرهای حالت هستند. نحوه‌ی تشکیل و استفاده از معادلات حالت در تحلیل یک مدار الکتریکی در این فصل بررسی خواهد شد.
فصل هفتم: توابع شبکه
در این فصل تابع تبدیل بهره‌ی ولتاژ، بهره‌ی جریان، امپدانس و ادمیتانس انتقالی در حوزه‌ی فرکانس و با جایگزینی مقاومت‌ها، سلف‌ها و خازن‌ها با امپدانس‌های معادل‌شان بررسی و توابع تبدیل شبکه محاسبه میشود.
فصل هشتم: دوقطبی‌ها
در این فصل مفهوم مدارهای دوقطبی و المان‌های موجود در این نوع مدارها بیان میشود. دوقطبی‌ها در الکترونیک کاربرد فراوانی دارند. درک مفاهیم موجود در این فصل در تحلیل مدارهای شامل ترانزیستور نیز کمک زیادی به دانشجویان در درس الکترونیک خواهد کرد.
فصل نهم: گراف
در این فصل ابتدا تعاریف اولیه در مبحث گراف بیان میشود و سپس به مفهوم حلقه و کات‌ست و نحوه‌ی استفاده از آن‌ها در تحلیل یک مدار پرداخته میشود.
بودجه‌بندی درس مدارهای الکتریکی
بودجه‌بندی سوال‌های درس مدارهای الکتریکی در آزمون کارشناسی‌ارشد مهندسی برق با توجه به آزمون‌های سال‌های اخیر در این جدول آمده است:
| فصل‌های درس مدارهای الکتریکی | تعداد سؤال‌هایی که معمولاً در آزمون کارشناسی‌ارشد مهندسی برق طرح میشود | تعداد کل سؤال‌های درس مدارهای الکتریکی در آزمون کارشناسی‌ارشد مهندسی برق |
| فصل اول: مدارهای مقاومتی | ۲ | ۱۵ |
| فصل دوم: مدار مرتبه‌ی اول و دوم | ۲ | |
| فصل سوم: لاپلاس | ۳ | |
| فصل چهارم: فازور و حالت دائمی سینوسی | ۳ | |
| فصل پنجم: فرکانس طبیعی | ۳ | |
| فصل ششم: معادلات حالت | ۱ | |
| فصل هفتم: توابع شبکه | ۱ | |
| فصل هشتم: دوقطبی‌ها | ۱ | |
| فصل نهم: گراف | ۱ |
لازم به ذکر است که تعداد سؤال هر فصل در این جدول براساس تکرار سؤال‌های هر فصل در آزمون کارشناسی‌ارشد مهندسی برق در سال‌های اخیر و به‌طور میانگین است؛ احتمال دارد در آزمون هر سال این اعداد کمی تغییر کند.
طرز مطالعه درس مدارهای الکتریکی برای آمادگی در آزمون
با توجه به اینکه درس مدارهای الکتریکی در آزمون کارشناسی ارشد مهندسی برق در تمامی گرایشها ضریب 3 دارد، کسب نمره مناسب در این درس در بالابردن نمره‌ی نهایی آزمون کمک زیادی خواهد کرد. در سال‌های اخیر معمولاً داوطلبانی که در درس مدارهای الکتریکی درصد بالایی کسب کرده‌اند حتی با کسب درصد نسبتاً پایین در درس تخصصی گرایش موردنظرشان، رتبه نهایی مناسبی کسب کرده‌اند. با توجه به اهمیت این درس، در اینجا به‌تفکیک نحوه‌ی مطالعه‌ی درس مدارهای الکتریکی را به‌صورت کامل توضیح می‌دهیم و سپس طرز تست‌زنی آن را شرح می‌دهیم.
طرز مطالعه مدارهای الکتریکی
دانشجویان باید در فصل اول این درس و مفاهیم موجود در آن تسلط کافی داشته باشند؛ چراکه مباحث موجود در این فصل پیش نیاز حل اکثر سوال‌های درس مدار است؛ برای مثال، نحوه‌ی پخش جریان در یک گره یا جمع ولتاژ المان‌ها در یک حلقه بحثی ابتدایی و بسیار مهم در درس مدار به شمار می‌رود. همان‌طور که اشاره شد، فصل فازور و حالت دائمی سینوسی و فرکانس طبیعی معمولاً بیشترین تعداد سوال‌های طرح‌شده در آزمون کارشناسی‌ارشد را به خود اختصاص می‌دهند و دانشجویان باید دقت بیشتری در مطالعه این دو فصل داشته باشند.
دانشجویانی که پایه قوی در درس مدار ندارند و یا فاصله زمانی نسبتاً زیادی میان فارغ‌التحصیلی آنان از دانشگاه و آماده‌شدن برای آزمون کارشناسی‌ارشد یا دکتری به وجود آمده است و طبیعتاً مباحث تدریس‌شده در دانشگاه را فراموش کرده‌اند، بهتر است ابتدا از همان فصل اول با تحلیل مدارهای مقاومتی خیلی ساده شروع به مطالعه کنند و مفاهیم اولیه و پایه، مانند kvl و kcl و نحوه‌ی محاسبه مقاومت‌های سری و موازی، را برای خود یادآوری کنند.
مرور سریع مباحث
اگر حل معادلات دیفرانسیل را کاملاً فراموش کرده‌اید می‌تواند قبل از شروع مطالعه فصل دوم، یک مرور سریع در درس معادلات دیفرانسیل داشته باشید. نیازی نیست تمامی مطالب این درس را مطالعه کنید، تنها یادآوری فرم کلی یک معادله دیفرانسیل و جواب‌های موجود کافی است. در درس مدار معمولاً به معادلات دیفرانسیل پیچیده‌ای برخورد نمی‌کنیم و بیشتر نحوه تشکیل معادلات دیفرانسیل با توجه به ماهیت و خواص المان‌های مدار مهم است.
در فصل سوم نیز سیگنال‌هایی که باید از آن تبدیل لاپلاس بگیریم معمولاً پیچیده نیستند و دانستن تبدیل لاپلاس سیگنال‌هایی مانند ضربه واحد، پله واحد، نمایی و سینوسی کافی است.
در فصل فازور و حالت دائمی سینوسی نمایش و نحوه‌ی محاسبه‌ی اندازه و فاز سیگنال‌های مختلط را باید بلد باشید.
اگر این مفاهیم را فراموش کرده‌اید، ابتدا این مباحث را مرور کنید. از دیگر مباحث ریاضی مورداستفاده در درس مدار می‌توان به ماتریس‌ها اشاره کرد. آشنایی اولیه با نحوه‌ی محاسبه‌ی ترمینان ماتریس و معکوس ماتریس برای حل برخی از سؤال‌ها نیاز است.
نحوه‌ی تست‌زنی برای مطالعه و یادگیری
با توجه به اینکه مدت زمان پاسخگویی به سوال‌ها در آزمون محدود است، دانشجویان باید با تمرین زیاد نحوه حل سوال در مدت زمان محدود با توجه به نکات موجود در سوال را یاد بگیرند. برای شروع مطالعه نیازی نیست که سؤال‌ها حتماً در زمان محدود حل شوند. در ابتدا بدون محدودیت زمان و مانند یک سوال تشریحی سعی کنید سؤال را تحلیل و بررسی کنید و با نکات و مفاهیم موجود در سؤال آشنا شوید. اگر در ابتدا زمان زیادی را برای حل سؤال صرف کردید نگران نباشید؛ این امر طبیعی است؛ چون شما در تازه در حال یادگیری مفاهیم هستید. پس از یادگیری کامل مفاهیم سعی کنید سؤال‌ها را در مدت زمان کمتری پاسخ دهید، در این مرحله نیازی نیست که حتماً مشابه مدت زمان آزمون به سوال‌ها پاسخ دهید، فقط سعی کنید کمی سرعت‌تان در حل سوال افزایش پیدا کند.
پس از این مرحله و زمانی که احساس کردید در تمامی مفاهیم موجود در این درس تسلط نسبی دارید، کم‌کم با زمان محدود و مشابه آزمون سعی به حل سوال کنید؛ برای مثال، سعی کنید پانزده سوال به‌عنوان تمرین را در مدت زمان 45 دقیقه حل کنید. طبیعی است که در ابتدا زمان کافی برای حل سوال را نداشته باشید، ولی با تمرین و حل سوال‌های زیاد این مهارت در شما به وجود خواهد آمد و با مدیریت زمان قادر خواهید بود که سؤال‌های بیشتری را در مدت زمان مورد نظر حل کنید.
بهترین منابع مدارهای الکتریکی کنکور ارشد
بهترین منابع مدارهای الکتریکی کنکور ارشد به‌تفکیک کتاب‌ها و کلاس‌های آنلاین و تکمیلی معرفی شده است:
بهترین منابع مدارهای الکتریکی کنکور ارشد: کتاب‌ها
کتاب «نظریه‌ی اساسی مدارها» تألیف چارلز دسور و کتاب «مدارهای الکتریکی 1 و 2» تألیف جیمز ویلیام نیلسون معمولاً به‌عنوان منابع اصلی برای تدریس در دانشگاه‌ها استفاده میشود. این کتاب‌ها برای دانشجویانی که وقت کافی برای مطالعه در اختیار دارند و می‌خواهند به‌طور کلی با مفاهیم درس مدار از ابتدا آشنا شوند مناسب است.
باید به این نکته دقت کرد که یادگیری مباحث یک درس شرط لازم جهت کسب نمره مناسب در آزمون‌های چهارگزینه‌ای است، اما کافی نیست و داوطلبان در آزمون باید سؤال‌های زیاد و متنوعی را به عنوان تمرین تحلیل و بررسی کنند تا بر نحوه‌ی حل سؤال در زمان محدود تسلط پیدا کنند.
کتاب «مجموعه سؤال‌های چهارگزینه‌ای مدارهای الکتریکی» تألیف رضا کهن انتشارات نگاه دانش منبع مناسبی برای تمرین و حل سوال در درس مدارهای الکتریکی است. در این کتاب مباحث موجود در قالب سوال‌های تألیفی به همراه پاسخ‌های تشریحی کامل ارائه شده است که دانشجویان با مطالعه پاسخ سوال‌ها می‌توانند مباحث درس و نکات را برای خود یادآوری کنند.
بهترین منابع مدارهای الکتریکی کنکور ارشد: کلاس‌های آنلاین و تکمیلی
برای آن دسته از افرادی که وقت خیلی زیادی جهت مطالعه در اختیار ندارند و می‌خواهند سریع‌تر با نحوه حل سؤال‌های شبیه آزمون در این درس آشنا شوند و به‌طور بهینه از زمان باقی مانده تا آزمون استفاده کنند، شرکت در کلاس‌های آمادگی آزمون و مطالعه جزوات اساتید فعال در این درس به این افراد پیشنهاد میشود:
کلاس آنلاین درس مدارهای الکتریکی
کلاس آنلاین درس مدارهای الکتریکی استاد کهن یکی از بهترین منابع درس مدارهای الکتریکی کنکور ارشد محسوب میشود. طول این کلاس آنلاین ۱۰۰ ساعت است و به‌صورت جامع و با روش یادگیری‌محور این درس به‌صورت کامل در آن ارائه میشود.
برای دیدن سرفصل‌ها و جزئیات کلاس آنلاین درس مدارهای الکتریکی و ثبت‌نام توی این کلاس روی این لینک کلیک کنید:
کلاس آنلاین مدارهای الکتریکی ویژه کنکور برق
کلاس آنلاین نکته و تست مدارهای الکتریکی ویژه کنکور برق ۱۴۰۴
هدف این کلاس آنلاین ۲۰ ساعتی، یادگیری و بررسی و مرور نکات مهم و تستی و روش‌های تست‌زنی برای کنکور است. این کلاس استاد کهن به شما کمک می‌کند آموخته‌های خودتان را به‌صورت کامل تثبیت کنید و درصد بالایی در کنکور کارشناسی‌ارشد برق به دست آورید.
برای دیدن جزئیات این کلاس و ثبت‌نام در آن روی این لینک کلیک کنید:
کلاس آنلاین نکته و تست مدارهای الکتریکی ویژه کنکور برق
پکیج سه درس مدار الکتریکی، الکترونیک و سیگنال و سیستم ویژه کنکور برق ۱۴۰۴
یکی از بهترین منابع برای کنکور کارشناسی‌ارشد مهندسی برق پکیج سه درس مدار الکتریکی، الکترونیک و سیگنال و سیستم ویژه کنکور برق ۱۴۰۴ است. این پکیج به‌صورت کامل و به‌صورت پایه‌ای و با روشی یادگیری‌محور به شما کمک می‌کند در زمانی مناسب تمامی درس‌ها و نکات کنکور و مهم را یاد بگیرید.
شما با شرکت در این مجموعه کلاس‌های آنلاین به ویدئوی ضبط‌شده آن‌ها هم دسترسی دارید؛ دسترسی به ویدئوهای کلاس آنلاین امکان ویژه‌ای در اختیار شما قرار می‌دهد تا مطالب را در کمترین زمان مرور کنید. همین‌طور شما می‌توانید در کنار شرکت در این کلاس‌های آنلاین در پکیج سه نکته و تست مدار الکتریکی، الکترونیک و سیگنال‌وسیستم ویژه کنکور برق کافه‌تدریس هم شرکت کنید.
برای دیدن جزئیات پکیج سه درس مدار الکتریکی، الکترونیک و سیگنال و سیستم ویژه کنکور برق به این لینک سر بزنید:
پکیج سه درس مدار الکتریکی، الکترونیک و سیگنال و سیستم ویژه کنکور برق