ملف فلويد ألبورن فايرستون  تصغير يسار فلويد ألبورن فايرستون أول من رح تمثيل القوة الميكانيكية بالتيار الكهربي عام تمثيل القبولية أو تمثيل المسامحة أو تمثيل فايرستون هو أحد التمثيلات الكهربية الميكانيكية الشائعة ولكن الأكثر شيوع هو تمثيل المعاوقة والفرق بينهما هو اختلاف التمثيلات الميكانيكية لفرق الجهد والتيارالكهربي حيث يمكن تطبيق طريقة إقلاب الدوائر للتحويل من تمثيل القبولية إلى تمثيل المعاوقة يحافظ تمثيل القبولية على طوبولوجيا النظام الميكانيكي عندما حو إلى المجال الكهربي على عكس تمثيل المعاوقة وعلى الجانب الآخر يحافظ تمثيل المعاوقة على التماثل بين المعاوقة الكهربائية والمعاوقة الميكانيكية على عكس تمثيل القبولية تاريخي بدأ استخدام تمثيل المعاوقة قبل تمثيل القبولية بوقت طويل رح مصطلح القبولية الميكانيكية كمفهوم متعلق بالقابلية للحركة الميكانيكية بواسطة فلويد ألبورن فايرستون في عام وكان طرحه يهدف إلى الحفاظ على طوبولوجيا التمثيل الكهربي الميكانيكي ستخد تمثيل الأنظمة الميكانيكية على شكل دوائر كهربائية للاستفادة من التطورات النظرية الهائلة في تحليل الأنظمة الكهربائية الم عقدة وخاصة في مجال المرشحات بتحويل النظام الميكانيكي إلى صيغة كهربائية يمكن تطبيق قواعد هندسة الدوائر الكهربية مباشرة النظام الميكانيكي دون تعديل بالإضافة إلى أهمية استخدام التمثيل الكهربي الميكانيكي في 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 الم حاكى مطابق للنظام الميكانيكي الم مث وكل عنصر في المجال الكهربي لديه عنصر مقابل في المجال الميكانيكي وبالتالي جميع قوانين تحليل الدوائر الكهربية مثل قوانين كيرشوف التي طب في المجال الكهربي يمكن تطبيقها أيض على النظام الميكانيكي الم مث نبذة تاريخية تاريخي بدأ استخدام تمثيل المعاوقة قبل تمثيل القبولية بوقت طويل رح مصطلح القبولية الميكانيكية كمفهوم متعلق بالقابلية للحركة الميكانيكية بواسطة فلويد ألبورن فايرستون في عام وكان طرحه يهدف إلى الحفاظ على طوبولوجيا التمثيل الكهربي الميكانيكي في ذات الوقت كان دبليو هاهنيل يطرح ذات الفكرة بشكل مستقل في ألمانيا التقت هوراس ترينت الفكرة وطو رها باستخدام نظرية المخططات حتى أنتج تمثيل جديد رف بتمثيل ترينت العناصر قبل البدء بعملية التمثيل الكهربي للنظام الميكانيكي يجب وصف الشبكة الميكانيكية بمجموعة من العناصر المثالية ثم يتم استبدال كل عنصر بالعنصر الكهربي المناظر له الرموز المستخدمة لهذه العناصر الميكانيكية موضحة في الصور التوضيحية في الأقسام التالية يتم التمثيل حسب نموذج العناصر الم جمع حيث نفترض أن العنصر الميكانيكي الذي تتم عليه العملية صغير جد لدرجة أن الزمن الذي تستغرقه الموجات الميكانيكية للمرور بين طرفيه يمكن إهمالها يمكن أيض إجراء التمثيل حسب نموذج العناصر الم وزع مثلما طيق في تحليل خطوط النقل لكن مميزات نموذج العناصر الم جمع أكبر مثل العناصر الميكانيكية الم جمعة بثلاثة عناصر كهربية رئيسية هي المقاومة والحث والسعة وي ختار متغير جهد ليتم تمثيله بفرق الجهد الكهربي متغير تدفق ليتم تمثيله بالتيار الكهربي في تمثيل القبولية متغير الجهد هو السرعة ومتغير التدفق هو القوة عرف المعاوقة الميكانيكية بأنها النسبة بين القوة والسرعة وبالتالي فلا يمكن تمثيلها بالمقاومة الكهربائية وهي النسبة بين فرق الجهد والتيار الكهربي ولكن في هذه الحالة ماثلها المسامحة الكهربائية معكوس المقاومة كما إن فكرة القبولية الميكانيكية أكثر شيوعا في النظام الميكانيكي أكثر من المقاومة ومن هنا جاءت التسمية بتمثيل القبولية المقاومة رمز الموصلية الكهربية على اليمين والرمز الميكانيكي للمقاومة الميكانيكية الم ثب على اليسار مثل فقدان الطاقة في النظام الميكانيكي نتيجة عمليات مثل الاحتكاك ب الموصلية الكهربائية والمكون الميكانيكي المماثل الذي يعبر بالمقاومة الميكانيكية هو ممتص الصدمات أو الذي يؤدي وظيفة التخميد القانون الذي يوضح العلاقة بين المقاومة الكهربية والضيغ الفيزيائية الأخرى هو قانون أوم والمعادلة المماثلة في المجال الميكانيكي حيث هي الموصلية الكهربية هي المقاومة هو فرق الجهد هو التيار الكهربي هي المقاومة الميكانيكية أو التخميد هي القوة هي السرعة الناجمة عن القوة الموصلية الكهربية هي الجزء الحقيقي من القبولية الكهربائية وبالمثل المقاومة الميكانيكية هي الجزء الحقيقي من المقاومة الميكانيكية الحث رمز المحث أو الملف الكهربي على اليمين ومماثله في النظام الميكانيكي رمز المطاوعة الميكانيكية على اليسار الكمية الميكانيكية التي يتم تمثيلها ب الحث في تمثيل القبولية هي هي المطاوعة وهي مقلوب الجساءة وعلى ذلك يمكن تمثيل المحث في المجال الكهربي بالنابض أو الز في المجال الميكانيكي ويخضع للمعادلة والمعادلة المماثلة في المجال الميكانيكي هي قانون هوك حيث هو الحث هو الزمن هي المطاوعة الميكانيكية هي الجساءة معاوقة المحث هي قيمة خيالية عبر عنها بالمعادلة والمعادلة المماثلة في المجال الميكانيكي حيث هي المعاوقة الكهربائية هو الوحدة التخيلية هو التردد الزاوي هي المعاوقة الميكانيكية السعة ملف تمثيل المسامحة مكثف  تصغير رمز السعة الكهربية الممثلة بالم كثف على اليمين ورمز الكتلة المكانيكية على اليسار الكمية الميكانيكية التي يتم تمثيلها ب السعة هي الكتلة وعلى ذلك يمكن تمثيل المكثف في المجال الكهربي بالمكثف تخضع السعة الكهربية للمعادلة والمعادلة المماثلة في المجال الميكانيكي هي قانون نيوتن الثاني للحركة حيث هي السعة هي الكتلة معاوقة المكثف هي قيمة خيالية عبر عنها بالمعادلة والمعادلة المماثلة في المجال الميكانيكي المقاصرة هناك مشكلة منطقية في تمثيل الكتلة الميكانيكية بعنصر كهربي وهذه المشكلة متعلقة بحقيقة أن سرعة النظام الميكانيكي ومشتقاتها خاصة العجلة قاس دائم بالنسبة لإطار مرجعي ثابت عادة الأرض وجاذبيتها فعندما تكون السرعة لها قيمة عند نقطة معينة تماثل بفرق جهد معين وعندما تساوي السرعة صفر عند نقطة أخرى تعتبر هذه النقطة بمثابة الجهد المرجعي الأرضي وحينها لا نستطيع تمثيل الكتلة بمكثف غير متصل بالجهد المرجعي لا تقتصر صعوبة تمثيل الكتلة على تمثيل القبولية فقط فذات المشكلة تحدث في تمثيل المعاوقة ولكن في هذه الحالة ست مث بمحث غير متصل بالجهد المرجعي وهو ما لا يمكن تمثيله بالعناصر القياسية دفعت هذه المعضلة مالكوم كلايف سميث البروفيسور في جامعة كامبريدج في عام إلى ابتكار عنصر ميكانيكي جديد مخزن للطاقة يسمى المقاصرة مشتق من القصور يمكن لهذا العنصر الجديد أن يكون لطرفيه سرعتان مختلفتان وعجلتان مختلفتان على عكس الكتلة المعادلة التي تصف المقاصرة حيث هي القوة الواقعة على الطرفين هي المقاصرة هي سرعتا الطرفين على التوالي حيث  للمقاصرة نفس وحدات الكتلة كجم حسب نظام الوحدات الدولي لم يفترض سميث عنصر نظري فقط بل افترح مثال حقيقي له وصنع نموذج صغير لتوضيح فكرته مقاصرة سميث تتكون من مكبس قادر على التحرك داخل وخارج اسطوانة موصل بترس مسنن والذي يحرك عجلة داخل الاسطوانة قد تلف هذه العجلة مع عقارب الساعة أو عكس عقارب الساعة حسب اتجاه عزم الدوران الناتج حيث إن الطاقة اللازمة لدفع المكبس تعود عندما يتحرك المكبس في الاتجاه المعاكس ومن ثم فإن الجهاز يخزن الطاقة بدل تبديدها تماما مثل الكتلة بيد أن الكتلة الفعلية لهذا النموذج يجب أن تكون صغيرة جد مثالي بلا كتلة وبهذا يمتلك هذا النموذج طرفين يتحركان بسرعتين مختلفتين كما أنه يخرن الطاقة مثل الكتلة وجد سميث تطبيق عملي للمقاصرة في سباق فورمولا وهو ما رف بالمثبط جيه والذي است خدم كبديل للمثبط ذي الكتلة الم ضبطة وهو محظور حالي كجزء من مكبح السيارة وقد استخدم لأول مرة سر من قبل ماكلارين في عام بالتعاون مع سميث وي عتقد أنه سيتم استخدامه على نطاق واسع في المستقبل كذلك اقترح سميث استخدام المقاصرة للحد من اهتزاز الآلات الرن ان مثل الرنان الميكانيكي بكتلة ومطاوعة في المجال الميكانيكي وي مثل في المجال الكهربي بدائرة رنان محث ومكثف تتكون من الحث والسعة إذا كان لدينا كتلة ومطاوعة مثاليتين فسوف تكو نان رن ان ميكانيكي مثلما يحدث في المجال الكهربي مع المحث والمكثف المثاليين لكن في الواقع من الصعب الحصول على قيمة مثالية لأي من المكونات سواء الميكانيكية أو الكهربية فلا يوجد مكثف محض ولا مطاوعة محضة فالنابض مثلا يحتوي على مطاوعة وعلى كتلة صغيرة والكتلة تحتوي بالأساس على كتلة وعلى مطاوعة صغيرة ولكن يتم نظري فرض وجود مكونات مثالية لنتمكن من تمثيلها وتحليلها الرنان الميكانيكي هو أهم مكون للمرشحات الميكانيكية الم ول دات يتم تمثيل مصدر التيار الكهربي الثابت في تمثيل المعاوقة بمصدر القوة الميكانيكية الثابتة أما مصدر الجهد الكهربي الثابت فيتم تمثيله بمصدر السرعة الثابتة بالرغم من أن مصدر الجهد الكهربي بمثابة القوة التي تدفع التيار الكهربي في المجال الكهربي والتيار الكهربي عب عن سرعة تدفق الشحنات الكهربية ولكن تمثيل القبولية لا يعتمد على مقدار التشابه بين المجالين ولكن يرغب فقط في الحفاظ على طوبولوجيا النظام الميكانيكي من الأمثلة العملية على مصادر القوة الميكانيكية الثابتة النابض ثابت القوة وهو يماثل مصدر التيار الكهربي المثالي ومن الأمثلة العملية على مصدر السرعة الثابتة الآلات ذات الحمل الحفيف مثل محرك كهربي يقود سير في مصنع وهو يماثل مصدر الجهد الكهربي المثالي مثل بطارية كهربية تظل تعطي جهد ثابت لحمل أكبر بكثير من مقاومتها الداخلية محولات الطاقة تتطلب الأنظمة الكهروميكانيكية استخدام المبدلات أو محولات الطاقة للتحويل بين المجالين الكهربي والميكانيكي حيث تستخدم أسلوب الشبكات ثنائية المنفذ وت وصف هؤلاء بمعادلتين وأربع متغيرات مجهولة يمكن كتابتها على شكل مصفوفة ثنائية وي عب عن قيمة المجاهيل الأربعة بوحدة القبولية سيمنز أو مقلوب أوم على سبيل المثال المتغير من الجانب الكهربي والعكس مع المتغير حيث يعبر عن القبولية من الجانب الكهربي عندما تكون القوة المؤثرة على الجانب الميكانيكي بصفر أما المتغيران الآخران فيعبران عن موصلية النقل من الاتجاهين الأمامي والعكسي المحولات يمكن تمثيل المحول الكهربي بآلة ميكانيكية بسيطة مثل البكرة أو الرافعة حيث القوة الواقعة على الحمل قد تكون أكبر أو أصغر من القوة الداخلة اعتماد على ما سمى بالميزة الميكانيكية للآلة إن كانت قيتمها أكبر أو أصغر من الواحد تماثل الميزة الميكانيكية في تمثيل القبولية بمعكوس النسبة بين عدد لفات طرفي المحول فإن كانت الميزة الميكانيكية للآلة أقل مث بمحول رافع للجهد وإن كانت أكبر مث بم حول خافض للجهد معادلات القدرة والطاقة الكهربائية الكمية المعادلة الكهربية التمثيل الميكانيكي المعادلة الميكانيكية الطاقة الموردة الطاقة الموردة القدرة الموردة القدرة الموردة القدرة الم بددة في المقاومة القدرة الم بددة في الم ثب الطاقة الم خز نة في المحث طاقة الوضع الم خز نة في النابض الطاقة الم خز نة في المكثف الطاقة الحركية لتحريك كتلة أمثلة دائرة رنين بسيطة يوضح الشكل دائرة رنين ميكانيكية بسيطة من كتلة موصلة على التوازي مع نباض ومقاومة ميكانيكية وت مثل باستخدام تمثيل القبولية بدائرة رنين توافقي مكونة من مقاومة ومحث ومكثف على التوازي يحتوي كلا النظامين على نفس تردد الرنين دائرة رنين ميكانيكية بسيطة على اليسار وتمثيلها الكهربي على اليمين المزايا والعيوب الميزة الرئيسية في تمثيل القبولية بالمقارنة بتمثيل المعاوقة هو أنه يحافظ على طوبولوجيا النظام الميكانيكي حيث إن العناصر الموصلة على التوالي في النظام الميكانيكي مثل بعناصر موصلة على التوالي في النظام الكهربي والموصلة على التوازي مثل كذلك بعناصر موصلة على التوازي على عكس تمثيل المعاوقة أما العيب الرئيسي في تمثيل القبولية هو أنه لا تحافظ على على التماثل بين المعاوقة الكهربائية والميكانيكية فت مث المعاوقة الميكانيكية بالقبولية الكهربائية وت مث المقاومة الميكانيكية بالموصلية الكهربائية والقوة لا تماثل فرق الجهد بالرغم من أن المولد الكهربي غالب ما سم بالقوة الدافعة الكهربائية مما يجعل تمثيل القبولية أقل منطقية من تمثيل المعاوقة التطبيقات يستخدم تمثيل القبولية على نطاق واسع لوضع نموذج لسلوك المرشحات الميكانيكية حيث إن هذه المرشحات مصممة لاستخدامها في الدوائر الإلكترونية لكنها تعمل بالكامل بطريقة ميكانيكية وتستخدم المبدلات عند مداخل ومخارج الم رشحات للتحويل بين المجالين الكهربي والميكانيكي ومن التطبيقات الأخرى الشائعة استخدامه في مجال المعدات السمعية مثل مكبرات الصوت حيث تتكون مكبرات الصوت من مبدلات وأجزاء ميكانيكية متحركة كما أن الموجات الصوتية هي نفسها موجات ميكانيكية من تذبذبات جزيئات الموائع هوامش مراجع                                              تصنيف تصميم إلكتروني تصنيف تمثيلات كهربائية تصنيف هندسة كهروميكانيكية