ملخص
يتناول هذا البحث تحليل دوائر التيار المستمر ومحاكاة تلك الدوائر على الحاسوب باستخدام حزمة برامج الماتلاب وفي هذا الإطار يتعرف الطلاب على المفاهيم الأساسية لبيئة حزمة برامج الماتلاب وواجهة المستخدم واكتساب العديد من المهارات مثل إدخال الأوامر وإنشاء المتغيرات وتحليل المتجهات والمصفوفات واستخدام الدوال وحل المعادلات الآنية وعرض وتحليل النتائج وإنشاء الرسومات البيانية.خلال هذا البحث تم تحليل الدوائر الكهربائية وذلك من خلال تطبيق قانوني كيرشوف للجهد والتيار على تلك الدوائر ونمذجتها في صورة معادلات من المتجهات والمصفوفات والتي تم تصميم برامج محاكاة الحاسوب اعتمادا عليها، وفي إطار هذا البحث تم تناول ثلاثة نماذج مختلفة للدوائر الكهربائية حيث تم حل النموذجين الأول والثاني في حالة التشغيل المستقر بينما النموذج الثالث تم تحليلهما في حالة التشغيل العابر، وقد تم تناول عملية شحن وتفريغ مكثف من خلال النموذج الثالث والتي تعتبر من الظواهر المهمة والتي تلقى بعض الصعوبة في فهمها لدى الطلاب المبتدئين،وقد تم استخدام طريقتان للتحليل والمحاكاة الطريقة الأولى تعتمد على استخدام الكود البرمجي للماتلاب والثانية باستخدام المحاكاة المرئية أو المحاكاة بالرموز وهي طريقة جديدة في محاكاة الدوائر الكهربائية من خلال صناديق الأدوات الخاصة بالسيميولنك وهو برنامج فرعي يعمل تحت حزمة برامج الماتلاب، وقد تم تطبيق الطريقتان على جميع حالات الدوائر الكهربائية التي تناولها البحث حيث أعطت الطريقتان نتائج متطابقة للطرق اليدوية على جميع الدوائر الكهربائية، ومن المعروف أن حل مصفوفة المعادلات الخطية بطريقة كريمر تحتاج إلى جهد ووقت وتركيز عالﹴ إضافة إلى إن خطوات الحل أطول وعرضة لحدوث أخطاء مقارنة بالحساب بطريقة البرمجة على الحاسوب حيث يعطي الحاسوب نتائج أسرع وأكثر دقة وبمجهود أقل من المبذول في الحساب بالطرق اليدوية، ولذلك فإن إدخال البرمجة واستخدام الكمبيوتر كوسيلة لتدريس موضوع الدوائر الكهربائية لطلاب العلوم والهندسة سوف يسهم في تحسين عملية التدريس ويساعد على فهم كثير من الظواهر الصعبة في ذلك الموضوع ، وفي ظل توفر حزم برامج حاسوب متخصصة مثل الماتلاب فإن ذلك يجعل من السهل الوصول إلى مستوى أفضل للتدريس ويزود الطلاب بفهم أعلى للظواهر الطبيعية المتعلقة بعلوم الفيزياء، وتوفير مثل هذه الوسائل سوف يخلص الطلاب من العبء الكبير للحساب اليدوي ويساعد في حفز النشاط الذهني للطالب للتركيز على النواحي العلمية.