العلاقة في قلب كل دائرة
نشر جورج أوم هذه العلاقة في عام 1827، ولا تزال هذه المعادلة الأولى التي يتعلمها أي شخص في مجال الإلكترونيات: التيار عبر موصل يتناسب طرديًا مع الجهد عبره ويتناسب عكسيًا مع مقاومته. مكتوبة كصيغة، وهي V = I × R.
V = I × R
I = V ÷ R
R = V ÷ I
نظرًا لأنها مجرد معادلة واحدة تم إعادة ترتيبها بثلاث طرق، فإن معرفة أي اثنتين من الكميات الثلاثة تحدد دائمًا الكمية الثالثة. تقوم بطارية بقوة 12 فولت بدفع التيار عبر مقاومة 6 أوم، حيث تسحب 12 ÷ 6 = 2 أمبير - هذه هي العملية الحسابية بأكملها، وهي العملية التي تقوم هذه الأداة بأتمتة أي قيمة تفتقدها.
جلب القوة إلى الصورة
الطاقة - مدى سرعة تحويل الطاقة إلى حرارة أو عمل، مقاسة بالواط - تقع جنبًا إلى جنب مع قانون أوم مثل P = V × I. استبدل بـ V = I × R أو I = V / R وستحصل على شكلين أكثر فائدة، ولهذا السبب توفر هذه الآلة الحاسبة ثلاث طرق لحل الطاقة اعتمادًا على القيمتين الموجودتين لديك بالفعل.
P = V × I
P = I² × R
P = V² ÷ R
نفس مثال 12 فولت، 2 أمبير يرسم P = 12 × 2 = 24 واط. من المفيد التحقق من تصنيف طاقة أحد المكونات مقابل هذا الرقم قبل توصيله بالأسلاك - فالمقاوم الذي تم تصنيفه بأقل من الطاقة التي سيبددها فعليًا يميل إلى السخونة الزائدة والفشل.
مثال عملي لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها
لنفترض أن جهاز قياس متعدد يقرأ 9 فولت عبر مقاومة غير معروفة، وتظهر قراءة تيار منفصلة 30 مللي أمبير تتدفق عبره. تحويل 30 مللي أمبير إلى أمبير (0.03 أمبير) وحل المقاومة:
R = V ÷ I = 9 ÷ 0.03 = 300 Ω
هذا هو نفس المنطق المستخدم للتحقق من سلامة المكون المشتبه به: قياس قيمتين، وحساب الثالثة، ومقارنتها بما يقوله تصنيف الجزء أو رمز اللون أنه ينبغي أن يكون. عادةً ما تشير القراءة التي تتجاوز هذا الرقم المتوقع إلى اتصال سيئ، أو مكون فاشل، أو جزء خاطئ في الدائرة.
حيث تتوقف النسخة البسيطة عن التطبيق
يفترض قانون أوم أن المقاومة تبقى ثابتة، وهذا ينطبق على المقاومة العادية في نطاق التشغيل الطبيعي ولكن ليس على كل شيء. تتمتع الثنائيات ومصابيح LED والترانزستورات بمقاومة تتغير مع تغير الجهد عبرها، لذا فإن V = I × R لا تصف سلوكها بشكل مباشر. الحرارة مهمة أيضًا، فمقاومة السلك ترتفع كلما ارتفعت درجة حرارته، ولهذا السبب يمكن للمقاومة الثابتة نفسها أن تسحب تيارًا باردًا مختلفًا قليلاً عن تياره بعد تشغيله لفترة من الوقت. وبالنسبة لدوائر التيار المتردد، فإن المقاومة وحدها ليست هي القصة بأكملها - فالملفات والمكثفات تضيف مفاعلة، مما يتطلب حسابات المعاوقة التي تمتد إلى ما هو أبعد من علاقة التيار المستمر الأساسية.
الحسابات الكهربائية ذات الصلة
بالنسبة لتكاليف تشغيل الأجهزة والتيار من القوة الكهربائية والجهد، فإنحاسبة الكهرباءيغطي عجلة الطاقة الكاملة للصيغ. إذا كنت تحدد قيمة مقاومة معينة من نطاقات الألوان الخاصة بها بدلاً من القراءة المقاسة، فإن قيمة المقاومحاسبة رمز اللون المقاوميقوم بفك تشفير ذلك مباشرة، ولتشغيل الأسلاك الأطول، فإنحاسبة انخفاض الجهدحسابات مقاومة الكابل نفسه.