حاسبة قانون أوم والقدرة

أدخل أي قيمتين من الجهد والتيار والمقاومة والقدرة — تُحسب القيمتان الأخريان فورًا.

1,098 مشاهدة

املأ أي قيمتين من الحقول الأربعة؛ ستُحسب القيمتان الأخريان.

كيف تُحسب

ينص قانون أوم على أن V = I × R — الجهد يساوي التيار مضروبًا في المقاومة. وعند دمجه مع قانون القدرة P = V × I تنتج ثلاث علاقات إضافية: P = I² × R وP = V² / R. تربط هذه المعادلات الخمس معًا أربع كميات — الجهد والتيار والمقاومة والقدرة — بحيث تحدد أي قيمتين منها القيمتين الباقيتين.

مثال محلول: بطارية بجهد 12 فولت موصولة بمقاومة قدرها 4 أوم. يُشتق التيار مباشرة من قانون أوم: I = V / R = 12 / 4 = 3 أمبير. وتُشتق القدرة من P = V × I: 12 × 3 = 36 واط. وإذا استخدمنا بدلًا من ذلك المقاومة والتيار، تتأكد النتيجة نفسها: 36 واط = I² × R = 3² × 4، ويؤكدها 36 واط = V² / R = 144 / 4 بطريقة ثالثة. هذا التثليث هو بالضبط سبب سماح الحاسبة لك بإدخال أي قيمتين قمت فعليًا بقياسهما واشتقاق الباقي، بدلًا من إجبارك على حفظ أي معادلة تناسب أي زوج.

كل زوج من أزواج الإدخال الستة يقابل زوج مخرجات بصيغة مغلقة: بمعرفة V وI، R = V/I وP = V·I؛ بمعرفة V وR، I = V/R وP = V²/R؛ بمعرفة V وP، I = P/V وR = V²/P؛ بمعرفة I وR، V = I·R وP = I²·R؛ بمعرفة I وP، V = P/I وR = P/I²؛ بمعرفة R وP، V = √(P·R) وI = √(P/R). تُشغّل الأداة الفرع الذي يطابق الحقلين اللذين ملأتهما.

ما يجب أن تعرفه

هذه الحاسبة مقصورة عمدًا على الدوائر ذات التيار المستمر والأحمال المقاومة البحتة — كالسخانات والمصابيح المتوهجة وشبكات المقاومات البسيطة. فبمجرد أن تتضمن الدائرة ملفًا حثيًا أو مكثفًا أو ملفات محرك تيار متردد، ينزاح التيار والجهد عن التطابق الطوري، ويجب ضرب معامل قدرة (cos φ) في معادلة القدرة. تجاهل هذه الخطوة هو الخطأ الأكثر شيوعًا الذي يقع فيه من يحاول تحديد حجم محرك أو محول باستخدام قانون أوم وحده: فـ P = V × I لا يصح في التيار المتردد إلا عندما يكون الحمل مقاومًا بحتًا.

  • المقاومة تعتمد على درجة الحرارة. يقيس فتيل متوهج بارد مقاومة أقل بكثير من الفتيل نفسه وهو متوهج عند درجة حرارة التشغيل، لذا فإن قراءة مقاومة مأخوذة بمقياس متعدد على مكوّن بارد قد تُقلّل من القيمة الحقيقية داخل الدائرة.
  • التفاوتات تتراكم. مقاومة مُعلَّم عليها 100 أوم بتفاوت ±5٪ يمكن أن تتراوح فعليًا بين 95 و105 أوم، وهذا ينتقل إلى كل قيمة تشتقها هذه الحاسبة منها.
  • الوحدات مهمة قبل الكتابة. حوّل الملي أمبير إلى أمبير (÷1000) والكيلو أوم إلى أوم (×1000) أولًا — فالحاسبة لا تُخمّن البادئة التي تقصدها.

للمحركات والبالاستات وأي عنصر تُذكر عليه قيمة معامل قدرة على لوحة البيانات، استخدم بدلًا من ذلك حاسبة تيار المحرك المخصصة — فهي تأخذ في الحسبان معامل القدرة والكفاءة، وهما المتغيران اللذان لا يمكن لقانون أوم وحده رؤيتهما.

الأسئلة الشائعة

ما هما القيمتان اللتان يجب أن أُدخلهما؟

أي قيمتين تعرفهما فعليًا أو قمت بقياسهما — الجهد أو التيار أو المقاومة أو القدرة. أدخل قيمتين بالضبط وستحل الحاسبة القيمتين الباقيتين باستخدام أي زوج من أزواج قانون أوم/قانون القدرة الستة يطابقهما؛ وعند تغيير أي قيمة تُعاد جميع الحسابات فورًا.

هل يعمل هذا مع دوائر التيار المتردد؟

فقط مع الأحمال المقاومة البحتة في التيار المتردد — كالسخانات والمصابيح المتوهجة — باستخدام القيم الفعالة (RMS). أما في المحركات والمحولات وأي عنصر يحتوي مكونات تفاعلية، فإن معامل القدرة يجعل P أقل من V×I؛ استخدم بدلًا من ذلك حاسبة تيار المحرك التي تأخذ في حسابها cos φ والكفاءة.

ما الوحدات التي تتوقعها الحاسبة؟

الفولت والأمبير والأوم والواط. حوّل الملي أمبير إلى أمبير (بالقسمة على 1000) والكيلو أوم إلى أوم (بالضرب في 1000) قبل إدخال أي قيمة — فالأداة ليس لديها وسيلة لمعرفة البادئة التي قصدتها.

قراءة مقياسي المتعدد لا تطابق القيمة المحسوبة، لماذا؟

كل من تفاوت المكونات ودرجة الحرارة يغيّران القراءات الفعلية. فالقيمة المطبوعة على المقاومة تحمل نطاق تفاوت (غالبًا ±5٪)، والمقاومة نفسها ترتفع مع درجة الحرارة في معظم الموصلات، لذا فإن قراءة باردة قد تُقلّل من القيمة التي تراها الدائرة فعلًا أثناء التشغيل.

ما الفرق الفعلي بين قانون أوم وقانون القدرة؟

يربط قانون أوم (V = I·R) بين الجهد والتيار والمقاومة فقط. أما قانون القدرة (P = V·I) فيُدخل القدرة في الصورة. ودمج الاثنين جبريًا هو ما ينتج الصيغ الأربع الأخرى (P=I²R، P=V²/R، إلخ) — لا شيء منها قانون مستقل، بل جميعها نتائج لهذين القانونين الأساسيين.

التعليقات

لا توجد تعليقات بعد — كن أول من يكتب تعليقًا!

أدوات مشابهة