حمل محول التيار بالفولت أمبير: اجمع المسار عند التيار نفسه

في الدائرة المؤلفة عند 5 أمبير، مقاومة المسار الكلية 0.44 أوم تعطي حملًا 11 فولت أمبير؛ يجب حفظ تيار الحساب ومسار الذهاب والعودة وشروط الجهاز قبل مقارنته بأي حد.

• لدائرة مقاومية نستخدم الجهد مساويًا للتيار في المقاومة، والحمل بالفولت أمبير مساويًا للتيار في الجهد؛ ينتج مربع التيار في المقاومة. [1] بطاقتنا تعطي 5 أمبير، وسلكين طول كل منهما 20 مترًا ومقاومة كل متر 0.008 أوم، وجهازًا 0.08 أوم ووصلات 0.04 أوم. جميع هذه الأرقام مؤلفة.
• مسار السلكين 40 مترًا ومقاومته 0.32 أوم؛ مع الجهاز والوصلات تصبح 0.44 أوم. عند 5 أمبير تعطي الأجزاء 8 و2 و1 فولت أمبير، ومجموعها 11. احتساب سلك واحد فقط يعطي 7 بدل 11 في هذه البطاقة. يؤكد شرح WEIS حفظ مسار الذهاب والعودة ومرجع التيار المقنن. [2]
• حد مقارنة مؤلف 12 فولت أمبير عند 5 أمبير يقابل مقاومة 0.48 أوم. الهامش عن مجموعنا 1 فولت أمبير أو 0.04 أوم عند التيار نفسه. هذه مقارنة أعداد وشروط معلنة؛ لا تشهد بدقة محولة أو ملاءمة التشغيل.
• في فرع مستقل عند 1 أمبير مع المقاومات نفسها يبقى المجموع 0.44 أوم ويصبح الحمل 0.44 فولت أمبير؛ نسبة حمل 5 أمبير إليه 25. لم نثبت أن جهازًا مخصصًا لتيار معين يصلح لآخر، ولم نحتفظ بحد 12 مع تغيير مرجعه تلقائيًا.
• إذا استبدلنا الجهاز في فرع 1 أمبير بجهاز مؤلف حمله 2 فولت أمبير عند 1 أمبير، فمقاومته 2 أوم؛ مع أسلاك 0.32 ووصلات 0.04 يصبح الحمل الكلي 2.36 فولت أمبير. رقم 2 عند 5 أمبير كان يقابل جهازًا آخر مقاومته 0.08 أوم.
• عند تيار فعلي مؤلف 2.5 أمبير والمقاومات الأصلية يعطي المسار 2.75 فولت أمبير. لا يقوم هذا الرقم مقام حساب 11 عند مرجع 5 أمبير، ولا يحول هامش الحد المؤلف إلى 9.25 دون إعلان مرجع جديد.
• إذا أعطيت مقاومة الأسلاك بين 0.24 و0.40 أوم مع ثبات الجهاز والوصلات عند مجموع 0.12، تصبح المقاومة الكلية بين 0.36 و0.52، والحمل عند 5 أمبير بين 9 و13 فولت أمبير. مقارنة حد 12 لا تحسم اجتياز جميع القيم؛ المنتصف 11 ليس قياسًا مؤكدًا.
• في فرع حد 12 عند 5 أمبير، بعد تخصيص 2 للجهاز و1 للوصولات يبقى للأسلاك 9 فولت أمبير، أي 0.36 أوم. مع سلكين كل متر منهما 0.008 أوم يقابل ذلك طولًا أحادي الاتجاه 22.5 مترًا. الرسم يبين توزيع 11 إلى 8 و2 و1 وحد 12 منفصلًا، ولا يعرض تجربة فعلية.

نؤلف بطاقة أ فيها تيار ثانوي مرجعي 5 أمبير. تمتد من نقطة إلى جهاز قياس عبر موصل طوله 20 مترًا، ثم تعود عبر موصل ثان مماثل. مقاومة كل متر من كل موصل 0.008 أوم في حالة المثال المعطاة. نضع للجهاز مقاومة 0.08 أوم، ولمجموع الوصلات مقاومة 0.04 أوم. نفترض أن هذه القيم ثابتة خلال الحساب وأنه لا توجد أجزاء أخرى في المسار.

كل عنصر في أ مقاومي، فلا نضيف مفاعلة أو زاوية طور إلى المثال من دون بيانات. نستعمل العلاقة المذكورة في الخلاصة مع التيار المرجعي نفسه لكل جزء. قيمة 5 لا تعني أننا أخذنا قراءة حقيقية من مصنع، بل تعين أساس الحساب المؤلف. وهذا الفصل يجعل المقارنة قابلة للمراجعة؛ إذ يمكن إعادة تكوين النتيجة من المقاومة والتيار بدل حفظ رقم نهائي دون شروطه.

نكتب في أعلى الورقة: الدائرة أ، أساسها 5 أمبير، مقاوماتها المعطاة، ومسارها ذهاب وعودة. إذا نسخنا لاحقًا خانة الحمل إلى جدول مشتريات، يجب أن ينتقل معها هذا الوصف. رقم 11 بمفرده لا يخبر القارئ بطول المسار أو تيار حسابه. لا نضيف إلى البطاقة بلدًا أو مادة سلك أو درجة حرارة لم نعطها؛ فهذه أمور تحتاج بيانات مستقلة عند التعامل مع معدة حقيقية.

طول مسار الأسلاك في أ يساوي 20 زائد 20، أي 40 مترًا. نضربه في 0.008 فتكون مقاومة الأسلاك 0.32 أوم. نضيف 0.08 للجهاز و0.04 للوصلات فنحصل على 0.44 أوم. هذا الجمع يخص عناصر الدائرة التي عرّفناها، وليس تقديرًا عامًا لكل منظومة قياس. ويمكن التحقق منه بجمع ثلاث خانات مستقلة بدل دمجها مبكرًا في خانة لا تبين أصحابها.

عند مرجع 5 أمبير يكون مربع التيار 25. تعطي الأسلاك 25 في 0.32، أي 8 فولت أمبير؛ والجهاز 25 في 0.08، أي 2؛ والوصلات 25 في 0.04، أي 1. المجموع 11. وللمراجعة بطريقة ثانية، المقاومة 0.44 مع تيار 5 تعطي جهدًا 2.2 فولت، وضربه في 5 يعيد 11. تلتقي الطريقتان لأنهما تستعملان العناصر والمرجع نفسيهما.

نختبر خطأً محددًا في ورقة ب: احتسب كاتبها 20 مترًا فقط، مع إبقاء الجهاز والوصلات. تصبح مقاومة أسلاكها المحسوبة 0.16 أوم ومجموعها 0.28، ثم يعطي ضرب 25 فيها 7 فولت أمبير. الحساب داخل ب منسجم مع مدخلاته، لكن المدخلات لا تمثل مسار أ الكامل. نقص 4 في الناتج لا يعالج بالتقريب؛ يجب إعادة الموصل الذي حذفته الورقة.

وجود مسافة 20 بين المحولة والجهاز في رسم الموقع لا يغني عن بيان طول كل موصل في الحساب. بطاقتنا أعطت موصلين متساويين، ولذلك ضاعفنا الطول المحدد. إذا لم تكن أطوال الموصلات في ملف آخر متساوية، نجمع الأطوال المعطاة لذلك الملف. لا ننقل عملية الضعف إلى كل مخطط قبل معرفة ما إذا كانت خانة الطول تمثل مسافة أحادية أو طول المسار الكامل بالفعل.

نؤلف حدًا ب قدره 12 فولت أمبير عند 5 أمبير، ونستعمله للمقارنة الحسابية فقط. بقسمة 12 على مربع 5 نحصل على مقاومة 0.48 أوم. مجموع أ البالغ 0.44 أقل منه بمقدار 0.04 أوم، ويقابله في وحدة الحمل فرق 12 ناقص 11، أي 1 فولت أمبير. نحتفظ بعبارة عند 5 أمبير في العمودين حتى يكون التحويل واضحًا.

لو أضفنا في فرع مستقل مقاومة مؤلفة 0.02 أوم إلى مسار أ، لصار المجموع 0.46 والحمل 11.5 فولت أمبير. وإذا أضفنا 0.05 بدلها، صار 0.49 والحمل 12.25. الأول دون حد ب والثاني فوقه بحسب شروط الفرعين. لا نستخدم وصف دون الحد كبديل عن تحقق دقة جهاز أو تطابق فئته؛ لقد قارنا مقدارين مؤلفين، ولم نفحص محولة فعلية.

يمكن أن يحتفظ جدول بحمل 11 لكنه يفقد مرجع حد 12. حينئذ لا تكفي المقارنة العددية بينهما. نحتاج معرفة أن الاثنين عند الأساس نفسه وأن المقصود في الحد يشمل المسار الذي جمعناه. وقد يحتاج تقييم جهاز حقيقي شروطًا أخرى من دليله. الورقة التعليمية تستعيد شرط المقارنة الحسابية المحددة ولا تستنتج من هامش واحد صلاحية غير مثبتة.

نؤلف ج عند مرجع 1 أمبير، وننقل إليه المقاومات نفسها فقط: أسلاك 0.32 وجهاز 0.08 ووصلات 0.04 أوم. مربع الواحد يساوي واحدًا، فتكون أحمال هذه العناصر 0.32 و0.08 و0.04 فولت أمبير، ومجموعها 0.44. نسبة مجموع أ إلى مجموع ج تساوي 11 على 0.44، أي 25. هذه نتيجة تثبيت المقاومة وتغيير أساس التيار من 5 إلى 1.

لم نثبت في ج توافق أجهزة أ مع تيار مختلف. افتراض النقل كان جزءًا صريحًا من نموذج المقاومات، لا وصفًا لتعديل ميداني. إذا كانت بطاقة جهاز حقيقي تربط عمله بتيار معين، لا تلغي هذه القسمة ذلك الشرط. ولذلك نعنون ج فرعًا حسابيًا مستقلًا، ونفصل سؤاله عن سؤال اختيار أو توصيل جهاز. الحساب يبين أثر المرجع على الرقم عندما تثبت المقاومة.

ولا ننقل حد ب البالغ 12 عند 5 إلى ج على أنه 12 عند 1. لو أردنا مقارنة المقاومة الحدية نفسها 0.48 في نموذج ج، فإنها تقابل 0.48 فولت أمبير عند الواحد. هذا تحويل لحد مقاومة مؤلف، وليس تعديلًا لتصنيف محولة تجارية. أما إذا أعطانا ملف جديد حدًا مستقلًا عند 1، فنستخدم الحد الجديد وشروطه بدل افتراض أنه مشتق تلقائيًا من ب.

نؤلف د عند 1 أمبير، ونستبدل الجهاز السابق بجهاز آخر حمله المعطى 2 فولت أمبير عند هذا التيار. بقسمة 2 على مربع الواحد تكون مقاومته 2 أوم في نموذجنا المقاومي. نضيف أسلاك 0.32 ووصلات 0.04 فيصبح المجموع 2.36 أوم، والحمل عند الواحد 2.36 فولت أمبير. هذا الرقم يختلف عن 0.44 لأننا غيرنا الجهاز، لا لأن جمع الأسلاك تغير.

قد يرى القارئ رقم 2 في جدول أ وفي بطاقة الجهاز الجديد ويظنهما متكافئين. لكن 2 في أ كانت عند 5 أمبير وقابلت مقاومة 0.08 أوم، بينما 2 في د عند 1 وقابلت 2 أوم. إذا نسخنا الرقمين دون التيارين، محونا الفرق الذي يحدد مقاومة العنصر في نموذجنا. ويظهر الخلل حين نعيد الحساب من بطاقتين تبدوان متساويتين في خانة الحمل وحدها.

نرتب مقارنة الجهازين في أربعة أعمدة: الاسم المؤلف، الحمل، تيار أساسه، والمقاومة الناتجة وفق افتراض المقاومة الخالصة. لا نعطي اسم شركة للجهازين ولا ننسب أحدهما إلى مصنع. بذلك يمكن للمراجع أن يعثر على سبب الاختلاف في صف واحد، بدل تغيير طول السلك أو إضافة هامش مجهول حتى تتطابق نتائج لا يفترض أصلًا أن تتطابق.

نعطي فرع هـ المقاومات الأصلية نفسها، لكن التيار الفعلي المفترض فيه 2.5 أمبير. مربعه 6.25، وضربه في المقاومة الكلية 0.44 يعطي 2.75 فولت أمبير. جهد المسار المفترض عنده 1.1 فولت، وضرب 1.1 في 2.5 يعيد النتيجة نفسها. لم تتبدل المقاومة في هـ؛ الذي تبدل هو التيار الذي أدخلناه إلى العملية الحسابية.

إذا كانت مهمة الورقة مراجعة الحمل عند المرجع 5، يبقى الناتج المطلوب لها 11، حتى لو عرضنا بجانبه ناتج هـ عند 2.5. لا نسمي 2.75 تصحيحًا لرقم 11، لأن كل رقم يخص سؤالًا آخر. وكذلك لا نطرح 2.75 من حد ب ذي مرجع 5 لنعلن هامشًا مقداره 9.25. الطرح ممكن عدديًا، لكنه لا يحفظ أساس المقارنة التي عرّفناها في ب.

نحتفظ بخانتي الحمل عند الأساس والحمل في الحالة المعطاة، مع التيار بجانب كل منهما. وإذا عادت الحالة المؤلفة إلى 5 مع المقاومة نفسها، أعادت العملية 11. لا نحتاج إلى اختيار رقم مفضل من النتيجتين؛ نختار النتيجة التي تجيب عن السؤال المكتوب في رأس العمود. نقل أرقام بين عمودين مختلفين قد يخفي نقص المرجع حتى لو لم يقع خطأ في الضرب.

نؤلف و حيث لا نعرف مقاومة الأسلاك بدقة، لكن نعرف أنها بين 0.24 و0.40 أوم. نبقي الجهاز والوصلات الأصليين ثابتين بمجموع 0.12 أوم، ونستعمل مرجع 5 أمبير. أصغر مجموع مقاومة 0.36 وأكبره 0.52؛ ومن ثم يمتد الحمل من 9 إلى 13 فولت أمبير. نفترض أن هذه الحدود هي كامل المعلومات، دون توزيع احتمالات أو قيمة مقاسة إضافية.

حد ب عند 12 يقع داخل هذا المجال، لذلك لا نؤكد أن جميع الحالات توافقه ولا أن جميعها تتجاوزه. أسلاك مقاومتها 0.24 تعطي 9، وأخرى مقاومتها 0.40 تعطي 13، وكلاهما يطابق حدود و. اختيار المنتصف 0.32 يعيد 11 لكنه يضيف معلومة لم يعطها الملف. نعرضه فقط إذا وصفناه فرضًا جديدًا، وليس قياسًا مؤكدًا من الحدود وحدها.

إذا أعطت مراجعة لاحقة حدًا أعلى لمقاومة الأسلاك 0.34 مع بقاء بقية الشروط، يكون أعلى مجموع 0.46 وأعلى حمل 11.5. هذه معلومة جديدة تحسم المقارنة الحسابية مع 12 لكل المجال الجديد. لكن إذا غاب أيضًا مقدار الوصلات، فلا يكفي تضييق الأسلاك وحده لإغلاق المسألة؛ يجب إعطاء حدود العناصر الأخرى التي دخلت في الجمع بدل إخفائها تحت رقم ثابت غير موثق.

في فرع ز نحتفظ بحد 12 عند 5 وبالجهاز 2 والوصلات 1 فولت أمبير. يبقى للأسلاك 9، أي مقاومة 0.36 أوم عند الأساس نفسه. كل متر في الموصلين مقاومته 0.008؛ لذلك يسمح هذا الباقي حسابيًا بطول مسار كلي 45 مترًا. وبما أننا نفرض موصلين متساويين، فإن الطول أحادي الاتجاه المقابل 22.5 مترًا. هذه نتيجة الميزانية المؤلفة وشروطها لا توصية تمديد.

إذا كان الموصل الأول في فرع آخر 20 مترًا والثاني 25، بقي المجموع 45 والمقاومة 0.36، لكن ليس صحيحًا وصف مسافته الأحادية بأنها 22.5 لكل موصل. نتيجة المجموع لا تعيد تقسيم طولين غير متساويين. كما لا نجعل الباقي 9 طولًا قبل استعمال المقاومة لكل متر؛ فهو حمل له وحدة مختلفة. يحفظ دفتر الحساب طريق التحويل من الحمل إلى المقاومة ثم إلى مجموع الأطوال.

الرسم الأصلي يقسم حمل أ إلى أسلاك 8 وجهاز 2 ووصلات 1، ويعرض حد ب البالغ 12 في سطر منفصل. أطوال الأجزاء فيه تتناسب مع أحمالها عند 5 أمبير، ولا تمثل أطوال أسلاك أو شكل توصيل كهربائي. يساعد هذا العرض على تحديد صاحب الجزء الأكبر وموضع هامش الواحد، مع إبقاء النص والبطاقة مصدر شروط المقارنة. لا يعرض الرسم تجربة أو منتجًا جرى اختباره.