استخدام حاسبة قانون أوم وقدرة التيار المستمر
اختر قيمتين معلومتين لحساب الجهد والتيار والمقاومة والقدرة في دائرة مقاومة تعمل بالتيار المستمر. يشرح هذا الدليل أزواج الإدخال والوحدات والنتائج المباشرة والتحقق منها، باستخدام مقاومة واحدة كمثال.
ابدأ بمقاومة واحدة
تخيّل مقاومة مثالية بقيمة 470 Ω وجهداً مقداره 12 V بين طرفيها. تحسب الحاسبة التيار المار فيها والقدرة التي تبددها على شكل حرارة. أدخل القيم مباشرة في الحاسبة؛ لا تحتاج إلى فتح ملف مثال.
خطوة بخطوة
افتح حاسبة قانون أوم وقدرة التيار المستمر. ضمن القيم المعلومة اختر V + R: الجهد والمقاومة.
أدخل 12 في الجهد واختر V. أدخل 470 في المقاومة واختر Ω. في المخطط، V وR معلومان، أما I وP فسيتم حسابهما.
المعلوم: 12 V و470 Ω
يطبق المصدر جهداً مقداره 12 V على المقاومة 470 Ω. يشير السهم إلى الاتجاه الاصطلاحي للتيار؛ لا يزال مقدار التيار وقدرة المقاومة بحاجة إلى حساب. اقرأ النتائج؛ تتحدث أثناء تعديل المدخلات دون زر حساب. يجب أن تعرض التيار قيمة 25.5319 mA وأن تعرض القدرة قيمة 306.383 mW. يعرض قسم المعادلة العلاقتين V = I × R وP = V × I بالقيم المحسوبة.
12 V · 470 Ω
لهذه المقاومة المثالية، I = 12 / 470 A وP = 12 × I W. تستخدم التسميات النتائج المعروضة في الحاسبة؛ 306.383 mW تساوي تقريباً 0.306383 W. غيّر قيمة المقاومة إلى 0.47 ووحدتها إلى kΩ. يجب إجراء التغييرين: 0.47 kΩ تساوي 470 Ω. يجب أن يبقى التيار والقدرة كما هما.
12 V · 470 Ω
12 V · 0.47 kΩ
يمثل الإدخالان المقاومة نفسها، لذلك تكون قيمتا التيار والقدرة المحسوبتان متطابقتين. اختر V + I ضمن القيم المعلومة. تملأ الأداة الحقول الجديدة من آخر حساب صالح، باستخدام قيمة تيار أدق من المعروضة في بطاقة النتيجة. اقرأ المقاومة المحسوبة: يجب أن تكون نحو 470 Ω. يوضح الجدول أدناه أزواج الإدخال الستة.
ارجع إلى V + R، وأبقِ المقاومة عند 470 Ω وغيّر الجهد إلى 24 V. قارن التيار والقدرة الجديدين بحالة 12 V أدناه. يتضاعف التيار وتزيد القدرة أربعة أضعاف لأن المقاومة ثابتة. استخدم طباعة النتائج لطباعة النتيجة.
12 V · 470 Ω
24 V · 470 Ω
مع المقاومة نفسها بقيمة 470 Ω، يؤدي رفع الجهد من 12 V إلى 24 V إلى تيار 51.0638 mA وقدرة مبددة 1.22553 W.
اختر القيمتين المعلومتين
V هو الجهد بين طرفي المقاومة، وI التيار المار فيها، وR المقاومة، وP القدرة المبددة. يحسب كل زوج الكميتين الأخريين؛ وتظهر الكميات الأربع في النتائج.
| القيم المعلومة | القيم الأخرى المحسوبة |
|---|---|
| V + I الجهد + التيار | المقاومة والقدرة |
| V + R الجهد + المقاومة | التيار والقدرة |
| V + P الجهد + القدرة | التيار والمقاومة |
| I + R التيار + المقاومة | الجهد والقدرة |
| I + P التيار + القدرة | الجهد والمقاومة |
| R + P المقاومة + القدرة | الجهد والتيار |
يؤدي تغيير زوج القيم المعلومة إلى تغيير حقول الإدخال. بعد حساب صالح، تملؤها الأداة من النتيجة بما يصل إلى عشرة أرقام معنوية. إذا كان الإدخال السابق غير صالح، تستخدم القيم الافتراضية للحقول الجديدة. تحقق من القيم والوحدات قبل المتابعة.
اختر الوحدات أو اكتب لاحقة الوحدة
| الكمية | الوحدات المتاحة |
|---|---|
| الجهد · V | mV, V, kV |
| التيار · I | nA, µA, mA, A, kA |
| المقاومة · R | mΩ, Ω, kΩ, MΩ, GΩ |
| القدرة · P | µW, mW, W, kW, MW |
يعمل الرقم والوحدة المحددة معاً. تغيير Ω إلى kΩ مع إبقاء 470 في الحقل يعني 470,000 Ω؛ ولا يحوّل الرقم إلى 0.47. للحفاظ على المقاومة نفسها، غيّر الرقم والوحدة كما في الخطوة 4.
يمكنك أيضاً كتابة قيمة بوحدتها، مثل 250 mA أو 4.7 kΩ. تتقدم لاحقة الوحدة المدعومة المكتوبة على القائمة: يُقرأ 470 Ω على أنه 470 Ω حتى لو كانت القائمة تعرض kΩ. حافظ على اتساق الأرقام والوحدات. تستخدم الخطوات أرقاماً فقط مع قوائم الوحدات.
تختار النتائج بادئة SI تلقائياً وتعرض ما يصل إلى ستة أرقام معنوية. مثلاً، تُعرض 0.3063829787 W على أنها 306.383 mW. يغيّر ذلك طريقة العرض، لا الكمية المحسوبة.
اطبع النتائج أو أعد الضبط
| عنصر التحكم | وظيفته |
|---|---|
| طباعة النتائج | يفتح مربع حوار الطباعة في المتصفح لصفحة الحاسبة. تكون الطباعة معطلة ما دامت المدخلات غير صالحة. |
| إعادة ضبط | يعيد V + I بقيمتي 12 V و250 mA. تعطي القيم الافتراضية 48 Ω و3 W؛ ولا تعيد إعادة الضبط مثال 470 Ω في هذا الدليل. |
تحقق من الحساب
- عند 12 V و470 Ω، تحقق من 25.5319 mA و306.383 mW. يجب ألا يغيّر الانتقال إلى 0.47 kΩ أياً من النتيجتين.
- تحقق من المعادلات بالوحدات الأساسية: I = V / R = 12 / 470 A، وP = V × I = 144 / 470 W. استخدم الأمبير عند ضرب الفولت في التيار للحصول على الواط.
- عند 24 V والمقاومة نفسها 470 Ω، تحقق من 51.0638 mA و1.22553 W. يزيد الجهد الأعلى كلاً من التيار والتسخين.
- للتحقق العكسي، بدّل أزواج القيم المعلومة باستخدام القيم المعبأة مسبقاً. إذا أعدت إدخال نتيجة مقربة، فقد يظهر فرق صغير في القيمة المستعادة. قارن وحدات الإدخال وكذلك الأرقام.
الأسئلة وحل المشكلات
لماذا تغيرت النتيجة بمعامل 1,000؟
تحقق من وحدات الإدخال وأي لاحقة مكتوبة. عند 12 V، تعني 470 kΩ قيمة 470,000 Ω وتعطي 25.5319 µA، وليس 25.5319 mA. تختلف Ω وkΩ بمعامل 1,000؛ وينطبق الأمر نفسه على mA وA. عند تغيير الوحدة، عدّل الرقم إذا أردت الحفاظ على القيمة الفيزيائية نفسها.
لماذا المدخلات مميزة والنتائج فارغة؟
تحقق من احتواء الحقلين على أرقام منتهية وصالحة ووحدات مدعومة للكميات المختارة. تُرفض المدخلات السالبة لأن الأداة تستخدم المقادير المطلقة. صحح الحقول المميزة؛ تتحدث النتائج تلقائياً.
هل يمكنني إدخال صفر؟
يجب أن تكون المقاومة أكبر من صفر. عند معرفة المقاومة، يُسمح بجهد أو تيار أو قدرة تساوي صفراً. تصبح قيم الجهد والتيار والقدرة صفراً، مع الاحتفاظ بالمقاومة المعلومة. أما الأزواج التي لا تشمل المقاومة فتتطلب أن يكون كلا المدخلين أكبر من صفر.
لماذا يعطي التحقق العكسي مقاومة مختلفة قليلاً؟
تُقرب بطاقات النتائج إلى ستة أرقام معنوية كحد أقصى. إعادة إدخال 25.5319 mA مع 12 V تعطي مقاومة قريبة من 470 Ω مع فرق صغير بسبب التقريب. يستخدم تبديل الزوج القيم المحسوبة السابقة بما يصل إلى عشرة أرقام معنوية، مما يقلل الفرق.
هل تخبرني القدرة المحسوبة بالمقاومة التي يجب شراؤها؟
نتيجة القدرة هي الحرارة التي تبددها المقاومة المثالية في هذا الحساب. لا تختار مكوناً ولا تتحقق من قدرة اسمية في ورقة البيانات. قارنها بالتبديد المسموح به من المصنع عند درجة حرارة التشغيل وظروف التركيب لديك، مع مراعاة أي متطلبات لخفض القدرة.
هل يمكن استخدام المثال مع LED أو حمل تفاعلي للتيار المتردد؟
تمثل هذه الحاسبة دائرة مقاومة تعمل بالتيار المستمر باستخدام المقادير المطلقة. لا تشمل الجهد الأمامي لـLED أو زاوية طور التيار المتردد أو معامل القدرة أو الممانعة التفاعلية. لدائرة LED استخدم اختيار مقاومة تسلسلية لسلسلة مصابيح LED؛ ولمجموعة واحدة من المقاومات على التوالي أو التوازي استخدم دمج مقاومات أو مكثفات في مجموعة واحدة على التوالي أو التوازي. تحتاج الدوائر الأكثر تعقيداً إلى نموذج يشمل المكونات الأخرى.