محاكاة تفاعلية: قوانين الكهربية

حرّك المؤشرات وراقب كيف تتغير الحركة والأرقام مع كل تغيير — كل الرموز والوحدات مكتوبة بالإنجليزية

شدة التيار I = Q/t فرق الجهد V = W/Q قانون أوم V = I·R القدرة P = V·I الوحدات المكافئة

حركة الشحنات داخل الموصل

مصدر الجهد + − A 0.00 اتجاه التيار سرعة الشحنات تتناسب مع I
I = Q / tCurrent = Charge ÷ Time · A = C / s

ماذا يحدث لو خفّضت أحد المتغيرين؟

  • t ↓ الزمن يقل و Q ثابتة ⇒ I = Q/t تزداد ⇒ الشحنات تمرّ أسرع.
  • Q ↑ الشحنة تزيد و t ثابت ⇒ I تزداد نقس النسبة.
  • Q ↓ الشحنة تقل و t ثابت ⇒ I تقل.

لوحة التحكم والقراءات اللحظية

شدة التيار I—
الشحنة Q—
الزمن t—
كمية الشحنة Q30 C
الزمن t10 s

الطاقة التي يحملها كل كولوم

الارتفاع = V q شدة الإضاءة ∝ V جهد أعلى = طاقة أكبر لكل كولوم
V = W / QVoltage = Energy ÷ Charge · V = J / C

ماذا يحدث لو خفّضت أحد المتغيرين؟

  • Q ↑ الشحنة تزيد و W ثابتة ⇒ نفس الطاقة تُوزّع على شحنات أكثر ⇒ V تقل ⇒ المصباح أخفت.
  • W ↑ الطاقة تزيد و Q ثابتة ⇒ V تزداد ⇒ المصباح أكثر إضاءة.
  • عند تثبيت W و Q معًا يكون V = W / Q ثابتًا، والفولت الواحد = جول لكل كولوم.

لوحة التحكم والقراءات اللحظية

فرق الجهد V—
الطاقة W—
الشحنة Q—
الطاقة المبذولة W120 J
كمية الشحنة Q30 C

تمثيل ثانٍ لفرق الجهد: فرق منسوب الماء (تشبيه هيدروليكي)

فرق منسوب الماء بين الخزانين يمثّل فرق الجهد V V فرق المنسوب منسوب منخفض منسوب مرتفع = دفع أكبر تدفق الماء ∝ V
  • ارتفاع الماء في الخزان الأيمن يمثّل فرق الجهد V: كلما ارتفع المنسوب زاد الفرق وزاد اندفاع الماء.
  • سرعة تدفق الماء في الأنبوب تمثّل شدة التيار I الذي يدفعه فرق الجهد.
  • لو خفّضت W أو زدت Q في اللوحة المجاورة، قلّ V فينخفض المنسوب ويبطؤ التدفق تلقائيًا.

الدائرة الكهربية: الجهد والمقاومة والتيار

+ − مصدر الجهد V R A 0.00 V 12
V = I × R  ⇔  I = V / R  ⇔  R = V / IVolt = Ampere × Ohm

ماذا يحدث لو خفّضت أحد المتغيرين؟

  • R ↓ المقاومة تنقص و V ثابت ⇒ I = V/R تزداد ⇒ الشحنات أسرع والمصباح أسطع.
  • V ↑ الجهد يزيد و R ثابت ⇒ I تزداد بنفس النسبة.
  • V ↓ الجهد يقل و R ثابت ⇒ I تقل ⇒ المصباح يخبو.
  • العلاقة عكسية بين I و R، وطردية بين I و V.

لوحة التحكم والقراءات اللحظية

التيار I—
الجهد V—
المقاومة R—
القدرة P—
فرق الجهد V12 V
المقاومة R6 Ω

الطاقة المستهلكة في الثانية

مصدر الجهد V R كلما زادت P زادت الإضاءة والحرارة 0 W شريط القدرة
P = V × I = I² × R = V² / RWatt = Joule / second = Volt × Ampere

ماذا يحدث لو خفّضت أحد المتغيرين؟

  • V ↑ و R ثابت ⇒ P = V²/R تزداد بمربع الجهد ⇒ مصباح أسطع بكثير.
  • R ↓ و V ثابت ⇒ P = V²/R تزداد ⇒ حرارة أعلى.
  • V ↓ للنصف و R ثابت ⇒ P تصبح الرُّبع (لأنها تتناسب مع V²).
  • الطاقة المستهلكة: W = P × t (بالجول عند ضرب الواط في الثانية).

لوحة التحكم والقراءات اللحظية

القدرة P—
من V·I—
من I²R—
من V²/R—
فرق الجهد V12 V
المقاومة R6 Ω

الرمز يكبر مع قيمته — اختر القانون ثم ثبّت كمية

حجم كل رمز يتناسب مع قيمة الكمية 🔒 الكمية المثبّتة لا يتغير حجمها الخط تحت الرمز يفصّل الكسر

لوحة التحكم والشرح اللحظي

استنتاج الوحدات المكافئة — خطوة بخطوة

الوحدات المكافئة — اضغط على أي وحدة

—
—

جدول الوحدات الأساسية

الكميةالرمزالوحدةالسابقةمكافئة لـ
شدة التيارIampere (A)A = C/s1 A = 1 C/s
الشحنةQcoulomb (C)C = A·s1 C = 1 A·s
فرق الجهدVvolt (V)V = J/C1 V = 1 J/C
المقاومةRohm (Ω)Ω = V/A1 Ω = 1 V/A
القدرةPwatt (W)W = J/s1 W = 1 V·A = 1 J/s
الطاقةWjoule (J)J = N·m1 J = 1 W·s
الزمنtsecond (s)s1 h = 3600 s

محوّل الوحدات (Prefix Converter)

الكمية
القيمة
من
إلى
—
البادئات: k = 10³ ، M = 10⁶ ، m = 10⁻³ ، μ = 10⁻⁶.

أمثلة سريعة على التحويل

  • 2.5 kΩ = 2500 Ω
  • 500 mA = 0.5 A
  • 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J = 3.6 MJ
  • 1 A·h = 3600 C
  • 1 W·h = 3600 J
  • 1 MW = 10⁶ W = 1000 kW

ملخص القوانين الأربعة

  • شدة التيار: I = Q / t — المعدل الزمني لمرور الشحنة. الوحدة A = C/s.
  • فرق الجهد: V = W / Q — الطاقة المبذولة لنقل وحدة الشحنة. الوحدة V = J/C.
  • قانون أوم: V = I × R — عند ثبوت الحرارة، الجهد يتناسب طرديًّا مع التيار. الوحدة Ω = V/A.
  • القدرة الكهربية: P = V × I = I²R = V²/R — معدل استهلاك الطاقة. الوحدة W = J/s.
  • الطاقة المستهلكة: W = P × t ، وبالكيلوواط ساعة E(kWh) = P(kW) × t(h).
I = Q/t  ·  V = W/Q  ·  V = I·R  ·  P = V·Iالقوانين الأربعة في صورة واحدة

الأثر المشترك — ملخص التغيير

ما خفّضتهما بقي ثابتًاالنتيجة الفورية
t ↓QI تزداد
Q ↓tI تقل
Q ↑WV تقل
R ↓VI تزداد و P تزداد
V ↓RI تقل و P تقل بمربع النسبة
P ↓tW تقل

الحاسبة الشاملة

فرق الجهد V (V)
المقاومة R (Ω)
الزمن t (s)
التيار I (A)—
القدرة P (W)—
الطاقة W (J)—
الشحنة Q (C)—
محاكاة تفاعلية لقوانين الكهربية — شدة التيار · فرق الجهد · قانون أوم · القدرة الكهربية · الوحدات المكافئة
جميع الرموز والوحدات مكتوبة بالإنجليزية (I, V, R, P, Q, t, W) وفق النظام الدولي.