Калькулятор закона Ома для напряжения, тока, сопротивления
Рассчитайте напряжение, ток, сопротивление и мощность в электрических цепях по закону Ома (V = I × R) и формуле мощности (P = V × I).
Введите любые два из четырёх значений — напряжение, ток, сопротивление или мощность — и калькулятор мгновенно найдёт остальные два.
Калькулятор закона Ома для напряжения, тока, сопротивления
Рассчитайте напряжение, ток, сопротивление и мощность в электрических цепях по закону Ома (V = I × R) и формуле мощности (P = V × I).
Введите ровно два значения и оставьте два остальных пустыми.
О калькуляторе закона Ома
Закон Ома — самое важное соотношение в электронике. Он был сформулирован немецким физиком Георгом Симоном Омом в 1827 году и утверждает, что ток, протекающий через проводник между двумя точками, прямо пропорционален напряжению между ними и обратно пропорционален сопротивлению. В привычной форме это V = I × R, где V — напряжение в вольтах, I — ток в амперах, а R — сопротивление в омах (Ω). Это компактное уравнение позволяет находить любую величину, если известны две другие, поэтому оно лежит в основе почти всех расчётов цепей, которые выполняют инженеры, техники и любители.
Калькулятор закона Ома дополняет основное соотношение формулой электрической мощности P = V × I, измеряемой в ваттах. Объединив обе зависимости, получаем семейство эквивалентных выражений: P = I² × R и P = V² / R. Вместе четыре величины — напряжение, ток, сопротивление и мощность — образуют замкнутую систему, в которой зная любые две, можно вывести оставшиеся две. Введите ровно два значения, и калькулятор закона Ома автоматически выберет правильные формулы, так что вам не придётся вспоминать нужное преобразование.
Математика в каждом случае проста. Если известны напряжение и ток, сопротивление равно V ÷ I, а мощность — V × I. Если известны напряжение и сопротивление, ток равен V ÷ R, а мощность — V² ÷ R. Если известны ток и сопротивление, напряжение равно I × R, а мощность — I² × R. Когда среди известных значений есть мощность, калькулятор при необходимости использует квадратный корень — например, при известном сопротивлении и мощности ток равен √(P ÷ R), а напряжение — √(P × R). Все результаты вычисляются в двойной точности и округляются для удобства чтения.
Понимать смысл чисел не менее полезно, чем их считать. Напряжение — это электрическое давление, которое заставляет заряд двигаться по цепи; ток — скорость потока заряда; сопротивление препятствует этому потоку и преобразует электрическую энергию в тепло; а мощность — это скорость передачи или рассеяния энергии. Номинальная мощность резистора, последовательный резистор светодиода, время работы батареи и нагрузка двигателя — всё это можно анализировать с помощью этих четырёх величин. Например, выбор резистора с достаточной мощностью напрямую зависит от P = I² × R, которое вы рассчитываете здесь.
Типичные случаи использования включают подбор токоограничивающих резисторов для светодиодов, проверку того, не перегреется ли резистор, оценку того, сколько тока потребляет нагрузка от батареи или источника питания, проектирование делителей напряжения и поиск неисправностей в цепях, где измеренное значение не совпадает с ожидаемым. Учтите, что закон Ома применим к омическим (линейным) компонентам при постоянной температуре; полупроводники, лампы и другие нелинейные устройства подчиняются ему лишь приближённо, поэтому воспринимайте результаты как идеализированную оценку для реальных компонентов.
Примеры по закону Ома
Нажмите любую кнопку примера под калькулятором, чтобы загрузить эти реальные схемы.
| Известные значения | Вычислено | Сценарий |
|---|---|---|
| V = 5 V, I = 0.02 A | R = 250 Ω, P = 0.1 W | Типичная схема со светодиодом. При известных 5 вольтах и 20 мА сопротивление последовательного резистора составляет 250 Ω, а светодиод рассеивает 0.1 ватта. |
| V = 12 V, R = 100 Ω | I = 0.12 A, P = 1.44 W | Мощность резистора. Резистор 100 Ω при 12 В потребляет 0.12 A и должен рассеивать 1.44 W, поэтому выбирайте резистор не менее чем на 2 W. |
| V = 9 V, P = 15 W | I = 1.667 A, R = 5.4 Ω | Нагрузка батареи. Источник 9 В, отдающий 15 W, обеспечивает около 1.667 A на эквивалентную нагрузку 5.4 Ω. |
Как пользоваться калькулятором закона Ома
- Определите две электрические величины, которые уже известны из схемы или паспорта компонента.
- Введите эти два значения в соответствующие поля: Напряжение (V), Ток (I), Сопротивление (R) или Мощность (P).
- Оставьте два остальных поля пустыми — для расчёта нужны ровно два входных значения.
- Нажмите «Вычислить», чтобы увидеть все четыре величины, включая две, полученные по закону Ома и формуле мощности.
- Нажмите «Сбросить», чтобы очистить поля, или загрузите пример, чтобы сразу увидеть готовую схему.
FAQ по закону Ома
Что такое закон Ома?
Закон Ома утверждает, что напряжение равно току, умноженному на сопротивление: V = I × R. Он описывает связь между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи и позволяет вычислить любую из трёх величин, если известны две другие.
Как рассчитать мощность по закону Ома?
Электрическая мощность равна P = V × I. В сочетании с законом Ома её также можно записать как P = I² × R или P = V² / R, так что мощность можно вычислить по любым двум из трёх величин: напряжению, току и сопротивлению.
Сколько значений нужно ввести?
Ровно два. При любых двух значениях из напряжения, тока, сопротивления или мощности калькулятор сможет определить остальные два. Одно значение или все четыре не дадут корректного результата.
Какие единицы использует калькулятор закона Ома?
Вольты (V) для напряжения, амперы (A) для тока, омы (Ω) для сопротивления и ватты (W) для мощности — стандартные единицы SI. Перед вводом переведите миллиамперы в амперы (разделите на 1000) и килоомы в омы (умножьте на 1000).
Почему мой реальный компонент не совпадает с расчётом?
Закон Ома применим к идеальным омическим компонентам при постоянной температуре. Светодиоды, диоды, лампы накаливания и другие нелинейные устройства меняют сопротивление в зависимости от напряжения или нагрева, поэтому реальные измерения могут отличаться от идеальных значений, показанных здесь.
Как выбрать мощность резистора?
Сначала вычислите мощность, которую рассеивает резистор, по P = I² × R или P = V² / R, затем выберите резистор с номиналом заметно выше этого значения — обычно как минимум вдвое больше. Для 1.44 W безопасным выбором будет резистор на 2 W или выше.