موضوع:
پاورپوینت مدارهای الکتریکی
رئوس مطالب
مدارهای معادل نورتن و تونن
قوانین جریان و ولتاژ کیرشهف
روشهای ولتاژ-گره و جریان-خانه
مدارهای مرتبه اول
مدارهای مرتبه دوم
پاورپوینت مدارهای الکتریکی
موضوع:
پاورپوینت مدارهای الکتریکی
رئوس مطالب
دانلود پایان نامه شبیه سازی سیستم ها و مدارهای الکتریکی با استفاده از ویولت (موجک ها) - فارسی 184 صفحه
مقدمه :
در این بخش میخواهیم درباره اصطلاحات و عناصری که در طراحی الگوریتمهای کوانتومی لازم هستند، صحبت کنیم اصطلاحاتی چون کیوبیت، ثبتکنندهها، اعمال کنترل شده حالتهای پایه محاسباتی و … برخی از این عناصر معادلهای کلاسیکی دارند ولی برخی دیگر مختص جهان کوانتومی بوده و معادل کلاسیکی ندارند.
2-1. بیتهای کوانتومی و ثبتکنندهها «Quantum Bit’s and Registers»
bit مفهومی اساسی در فنآوری و علم اطلاعات است فلذا بیتهای کوانتومی که از این به بعد آنها را کیوبیت خواهیم نامید یکی از پایههای اساسی Q.C. است. در واقع کیوبیت یک شیء ریاضی با خصوصیتی معین است به بیان دقیقتر یک کیوبیت عبارت از یک بردار واحد در فضای ضرب داخلی دو بعدی است که میتوانیم آنرا به صورت
{10> 11>} نمایش دهیم. همواره علاقمند هستیم این مفهوم ریاضی را با یک خاصیت فیزیکی قابل لمس نماییم :
فرض کنیم S یک کمیت دوبعدی از یک سیستم کوانتومی با حالتهای متعامد 01> و 11> باشد که این حالتها میتوانند پایههای طبیعی بسط دهنده این سیستم باشند آنگاه یک کیوبیت عبارت است از حالت کوانتومی 1Ø> که :
راههای زیادی برای حقیقت بخشیدن به مفهوم فوق وجود دارد میتوان حالت 10> را حالت پایه الکترون در اتم هیدروژن و 11> را اولین حالت برانگیخته در نظر گرفت و یا یک سیستم اسپینی که دو حالت اسپین بالا را 10> و اسپین پایین را با 11> نمایش دهیم
تفاوت اساسی بین کلاسیکی و بیت کوانتومی در آن است که یک بیت کلاسیکی یا در حالت 10> است و یا در حالت 11> در حالی که یک کیوبیت میتواند هر بر هم نهی خطی از حالتهای 10> و 11> را بپذیرد بنابراین میتواند در تعداد غیر قابل شمارشی از حالتها قرار داشته باشد. مفهوم این جمله آن است که ظاهراً میتوان اطلاعات فوقالعاده زیادی حتی به صورت نامحدود در یک بیت کوانتومی با انتخاب مطالب α و β جای داد اما عملاً ثابت شده است که بیت کوانتومی میتواند فقط در برخی حالتهای محدود قرار داشته باشد مثلاً یک کیوبیت TRINE کیوبیتی است که فقط یکی از سه حالت
و و یا را به خود بگیرد.
میتوانیم حالت 1Ø> را با استفاده از نمایش هندسی کره بلوخ (Bloch sphere) مناسبتر بنویسیم چون همانگونه که در شکل آمده میتوانیم 2-1 را به صورت زیر بنویسیم :
(2)
که در آن ، ، اعداد حقیقی هستند. عامل فازی مشاهدهپذیر فیزیکی نیست و لذا میتوان آنرا حذف کرد و لذا :
2-2 : اندازهگیری کیوبیت ها : qubit measuerment
یکی از مشکلات کیوبیتها این است که تمامی آنچه که وارد یک کیوبیت میشود، لزوماً همان خارج نمیشود. درکل ، برای یک حالت نامعین از یک کیوبیت تک قابل تشخیص نیست و آن توسط یک اندازهگیری تصویری کاملاً امکانپذیر نیست. فیزیک کوانتومی قواعد دقیقی مبنی بر چگونگی استخراج اطلاعات استخراج اطلاعات از یک حالت کوانتومی ناشناس دهد. خروجی هر اندازهگیری تصویری از یک کیلوبیت ، باید با عبارت کلاسیکی فرمولبندی شود. دقیقتر، میتوان از هر اندازهگیری تصویری یک کیلوبیت، فقط یک بیت کلاسیکی از اطلاعات را تهیه کرد. بنابراین با وجود اینکه یک ارتباطی بین حالتهای کوانتومی ممکن از یک کیوبیت منفرد وجود دارد، ولی این حالتها نمیتوانند از همدیگر تشخیص داده شوند. هیچ اندازهگیری نمی تواند بیشتر ازیک بیت از اطلاعات را از دوکیوبیت داده شده، استخراج بکند. ازدیدگاه اطلاعات، از یک کیوبیت میتوان توسط یک اندازهگیری تصویری دقیق، همان مقدار از اطلاعات کلاسیکی را به اندازه یک بیت کلاسیکی دریافت کرد، حقی دیگر به طور نامحدودی بسیاری از حالتهای بالقوه را داشته باشد.
2-3 : تحول کیوبیت (Qubit evolution) :
هر تحول کوانتومی یک کیوبیت یا هر عمل کوانتومی روی یک کیوبیت توسط یک ماتریس کیانی معین میشود :
(4)
که هر حالت کوانتومی را به حالت تبدیل میکند.
بعنوان مثال، تحول داده شده توسط ماتریس هادامارد (Hadamard)
(5)
که چرخش هادامارد نامیده میشود، حالتهای >10 ، >11 ، >10 و >1 را بصورت زیر تبدیل میکند :
که درآن تبدیل یافته هادامارد حالتهای پایه هستند.
همچنین تبدیل هادامارد را میتوان به صورت نگاشتی ازحالتهای پایه نوشت :
(7)
پایة >}17 ، > 10{ = پایة استاندارد یا پایه محاسباتی نامیده میشود، پایههای دوتایی یا پایههای هادامارد و یا پایههای فوریه نامیده میشود. میتوان دید که با بکاربردن H میتوانیم بین پایههای استاندارد و پایههای دوتایی ارتباط برقرار کنیم(معادلات 2-6). از تعریف H واضح است که H2=I . همچنین پایههایی را میتوان در نظر گرفت که پایههای قطبش نامیده میشوند وتوسط 8 تعریف میشوند :
(8)
که از اهمیت خاصی برخوردارند.
اگرحالتهای 0>1 ، 11> نسبت به حالتهای پایه استاندارد اندازهگیری شوند. هر دو خروجی – 0 و 1- را با احتمال یکسان 2/1 بدست میآیند. عمل H روی حالتهای پایه استاندارد را میتوان همانند پرتاب یک سکه در نظر گرفت. مثلاً اگر روی شیر سکه به طرف ناظر باشد احتمال اینکه پس از پرتاب شیر یا خط بیاید 2/1 است.
2-4 : ثبتکنندههای کوانتومی (Quantum Registers)
برای معرفی ثبتکنندههای کوانتومی مناسب است با ثبت کننده دوکیوبیتی شروع کنیم.
2-4-1 : ثبتکننده دو کیوبیتی
حاصلضرب تانسوری دوکیوبیت را یک ثبتکنندة دو کیوبیتی مینامیم. فضای هیلبرت متناظر با آن H4 میباشد.
معمولاً پایههای استاندارد در فضایH4 بصورت زیر نمایش داده میشوند :
(9)
بنابراین فرم عمومی یک ثبتکننده دو کیوبیتی برابر است با :
(10)
اندازهگیری ثبتکنندههای دوکیوبیتی :
اندازهگیری حالت نسبت به پایههای استاندارد ، خروجیهای دوبیتی ij را با احتمال بدست میدهد و منجر به فرو ریزش به حالت ij> میشود.
اغلب لازم است که فقط یک کیوبیت را اندازه بگیریم. این مطلب میتواند برای استفاده مشاهده پذیر انجام بگیرد :
درمورد کیوبیت اول
در مورد کیوبیت دوم
که ، 1و0 = I زیر فضای استاندارد با بردارهای ، زیر فضای استاندارد با بردارهای i>} ، i>10{ نامیده میشود.
بنابراین اگر کیوبیت اول اندازهگیری شود، خروجی حاصل بیتO با احتمال خواهد بود. و حالت پس از اندازهگیری عبارتست از :
(11)
توجه کنید که حالت پس از تصویر شدن بهنجار شده است. به روشی مشابه آنچه گذشت میتوانیم خروجی 1 را با اندازهگیری کیوبیت دوم با احتمال و حالت مربوطه بدست بیاوریم.
تحول کوانتومی دو کیوبیتی :
از تبدیلات یکانی که روی حالتهای دوکیوبیتی اثر میکنند تبدیل زیر از اهمیت ویژهای برخوردار است :
(12)
که نمایش ماتریسی آن بصورت زیر میباشد.
(13)
ماتریس XOR نگاشتی همانند گیت Controlled Not یا به اختصار CNOT را ایجاد میکند.
2-4-2 : ثبتکنندة n- کیوبیتی :
براحتی می توان ثبتکنندههای –nکیوبیتی را از تعمیم ثبتکنندة 2- کیوبیتی تعریف کرد :
برای ثبتکنندههای –n کیوبیتی در فضای هیلبوت n2- بعدسی کار میکنیم که مجموعه زیر بردارهای پایه این فضا میباشند.
(14)
بردارهای i> 1 را بردارهای استاندارد یا پایههای محاسباتی مینامیم.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 12 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود کتاب راهنمای مدارهای الکترونیکی -الکترونیک 1 پیام نور
اندازه فایل : 3.43 مگابایت
توضیحات : - تشریح کامل مسائل مبانی الکترونیک جلد1
بر اساس کتاب میر عشقی
شامل:
تحلیل و تشریح جامع و کامل تمامی مسائل جلد اول کتاب
پروژه درس مبانی مهندسی برق
موتورهای universal وstepper و مدارهای سه فاز
(مزایا،معادلات توان،انواع اتصالات{ستاره،مثلث})
25 صفحه در قالب word
مقدمه:
با پیشرفت روز افزون علم و فناوری همواره نیاز های جدید به وسایل و دستگاه های جدید تر جهت هماهنگی همه بخشهای صنعت با این پیشرفت ، به وجود می آیند. بدین منظور شناخت و طراحی راه کارها و وسایل جدید امری است اجتناب ناپذیر.از جمله این پیشرفت ها ساخت نوع جدید و پیشرفته تری از موتورهای الکتریکی به نام استپ موتور ها یا موتورهای پله ای است که با کاهش انواع هزینه ها در صناع کم کم جای مکانیزم های پیچیده مکانیکی را خواهند گرفت.در این مقاله سعی شده است تا بسیار مختصر و متناسب با محدودیت ها بزبانی ساده و قابل درک ساختار و نحوه کارکرد و کنترل موتورهای استپی بررسی و بیان شود.
آشنایی با موتور های پله ای:
یک استپ موتور وسیله ای الکتریکی است چرخش زاویه ای گسسته یا پله ای دارد و با اتصال به ضربان هایی در فرکانسی خاص کار می کند. هر ضربان فرستاده شده به موتور سبب حرکت محور موتور تا زاویه ای معین می شود که این زاویه ، زاویه استپینگ (Stepping Angle) نامیده می شود.
کنترل دقیق ابزار های صنعتی،رباتها و بسیلری از سخت افزار های مکانینکی زیر بنا ساخت و تولید ابزارها و وسایل دقیق دیگر هستند.کارکردن با موتور های پله ای بسیار ساده و مفید است در این مقاله سعی شده است با زبانی ساده روشهای کنترل و راه اندازی موتورهای stepperدر کنار معایب و مزایای استفاده از آن ها بررسی شود.
ساده ترین و متداولترین نوع موتورها:موتورهای dcمعمولی اند که با نام آرمیچر معرفی میشوند.در این موتورها کافی است که دو سر موتور را به یک منبع ولتاژ متصل کنید تا موتور در جهت خاصی شروع به حرکت کند.برای عوض کردن جهت چرخش کافیست موتور را با پلاریته معکوس حالت قبلی به منبع متصل کنید. در این موتورها بعد از قطع کردن ولتاژ موتور، مدت زمانی طول میکشد تا موتور متوقف شود.فرض کنید قصد داریم،موتور بعد از 20دور چرخش متوقف شود.شاید اولین راه حلی که به ذهن بسیاری از افراد برسد این باشد که،زمان لازم برای 20 دور چرخش را محاسبه کنیم و به همان اندازه ولتاژ را به موتور اعمال کنیم.کافیست یکبار این کار را انجام دهید تا ببینید که این روش اصلا دقیق نیست و نمیتواند در حل مسائل واقعی مورد استفاده قرار بگیرد.
اما نوعی از موتورها که به موتور های پلهایstepperمعروفند،میتوانند این مشکل را حل کنند.اولین تفاوتی که در ظاهر این موتورها وجود دارد این است که این موتورها بیش از دو سیم دارند.بسته به نوع موتور معمولا 4، 5یا 6 سیم از این موتور ها خارج شده اند.اگر شفت این موتورها را با دست خیلی آهسته بچرخانید احسا س میکنید که موتور پله پله یا گسسته حرکت میکند و حرکت پیوسته و یکنواختی ندارد_برخلاف آرمیچر_وقتی سر سیم هایی را که از این موتور خارج شدهاند را در دست بگیرید وشفت آنرا بچرخانید،میتوانید ولتاژ القایی را که ایجاد میشود را احساس کنید_در مورد موتورهای بزرگ این ولتاژ مکن است خیلی بزرگ باشد_به دلیل زیاد بودن سیم پیج های این نوع موتورها معمولا این ولتاژ به حدی است که میتوانید به راحتی احساس میکنید که به شما شوک ضعیفی وارد میشود.خواهید دید برای محافظت از مدارهای پله ای در برابر این ولتاژ القایی از دیود استفاده میشود.
انواع موتورهای پله ای:
موتور های پلهای را میتوان به 3 دسته تقسیم کرد:
1_موتور های پله ای مغناطیس دائم(permanent magnet)
2_موتورهای پله ای با مقاومت مغناطیسی متغیرvariable reluctance))
3_موتورهای هیبریدیhybrid))-که در واقع ترکیبی از دو حالت فوق میباشد.
نوع اول رایج تراست و کار با آنها ساده است،و خود شامل دو نوع موتور میباشد:
1-موتورهای تک قطبی((unipolar
2-موتورهای دو قطبی((bipolar
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است