Калькулятор закона Ома
Найдите напряжение, ток, сопротивление или мощность, зная два значения.
Калькулятор закона Ома
Закон Ома связывает напряжение, ток и сопротивление в электрических цепях: напряжение проталкивает ток через сопротивление. Мощность (ватты) связана с этими тремя величинами как P = U × I. Зная любые две из четырёх, можно найти остальные.
Этот калькулятор позволяет выбрать, что найти — напряжение, ток, сопротивление или мощность — и ввести известные значения. Он применяет стандартные формулы закона Ома для DC, включая альтернативные виды P = U²/R и P = I²R, когда у вас есть именно эти пары величин.
Используйте его для быстрой проверки домашних заданий, диагностики на столе и понимания того, как изменение сопротивления или напряжения влияет на ток в DC-нагрузках. Для AC-цепей с двигателями также учитывайте cos φ через калькуляторы ватт/ампер.
Как работает этот калькулятор
- Выберите, что найти: напряжение (U), ток (I), сопротивление (R) или мощность (P).
- Введите два (или больше) известных значения для остальных переменных — неизвестное оставьте 0 или пустым, как уместно.
- Основная связь: U = I × R (закон Ома).
- Связь мощности: P = U × I, также P = U²/R и P = I²R.
- Инструмент выбирает правильное преобразование в зависимости от того, что вы ищете, и какие данные ввели.
Основные соотношения закона Ома
U = I × R | P = U × I | P = U² ÷ R | P = I² × R
Напряжение в вольтах равно току в амперах, умноженному на сопротивление в омах. Мощность в ваттах — напряжение, умноженное на ток. Если известны напряжение и сопротивление без тока, P = U²/R. Если известны ток и сопротивление без напряжения, P = I²R. Эти формулы эквивалентны для резистивных DC-цепей.
Формулы, используемые этим инструментом
- Основные связи: U = I × R и P = U × I.
- Выберите, что найти; введите остальные известные значения.
- Недостающие значения выводятся из стандартных формул закона Ома.
Разобранный пример: найти ток
DC-нагрузка 12 V подключена через сопротивление 4 Ω (найти ток).
- Выберите найти: ток (I).
- Введите U = 12 и R = 4.
- I = U ÷ R = 12 ÷ 4 = 3 A.
- Мощность P = U × I = 12 × 3 = 36 W (также P = I²R = 9 × 4 = 36 W).
Практические советы
- Закон Ома в этой форме предполагает DC или резистивный AC — для двигателей и трансформаторов нужен cos φ.
- Сопротивление включает провод, соединители и нагрузку — не только отдельный резистор.
- Удвоение напряжения удваивает ток при неизменном сопротивлении (мощность возрастает вчетверо).
- Используйте согласованные единицы: вольты, амперы, омы, ватты — миллиамперы нужно переводить в амперы.
- Нулевое сопротивление — короткое замыкание в теории; у реальных проводов всегда есть некоторое R.
Часто задаваемые вопросы
Что такое закон Ома?
Закон Ома гласит U = I × R: напряжение на проводнике равно току через него, умноженному на сопротивление. Это фундаментальная связь для DC и резистивных цепей. Георг Ом сформулировал её для металлических проводников при постоянной температуре.
Как найти каждую переменную?
Напряжение: U = I × R, или U = P/I, или U = √(P × R). Ток: I = U/R, или I = P/U, или I = √(P/R). Сопротивление: R = U/I, или R = P/I², или R = U²/P. Мощность: P = U × I, или P = U²/R, или P = I²R. Этот калькулятор выбирает нужную форму по вашим данным.
Применим ли закон Ома к солнечным системам и батареям?
Да, для DC-участков: батарея к нагрузке, MPPT к батарее, в резистивных элементах. Внутреннее сопротивление батареи и падение на кабеле подчиняются U = I × R. Поведение всей системы также включает химию и контроллеры помимо чистого закона Ома.
В чём разница между U, I, R и P?
U (вольты) — электрическое давление. I (амперы) — поток тока. R (омы) — сопротивление потоку. P (ватты) — мощность, скорость потребления или передачи энергии. P = U × I связывает мощность с остальными тремя.
Может ли сопротивление меняться?
Да. Многие нагрузки — не фиксированные резисторы: светодиоды, двигатели и нагреватели меняют эффективное сопротивление при прогреве или разгоне. Закон Ома выполняется мгновенно; рассчитанное R — эквивалентное значение в данной точке работы.
Как это связано с ватт в амперы?
Ватт в амперы — это P и U (с необязательным cos φ) → I. Закон Ома — более полная схема: любые два из U, I, R, P определяют остальные. Используйте ватт в амперы для быстрых AC/DC-переводов; закон Ома — когда известно сопротивление или нужны все четыре величины.
Связанные материалы
Похожие калькуляторы
Продолжите расчёт связанным инструментом.