Закон Ома — онлайн калькулятор
Чтобы посчитать Закон Ома воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:
Закон Ома для участка цепи
Закон Ома для участка цепи гласит, что сила тока (I) на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению (U) на концах участка цепи и обратно пропорциональна его сопротивлению (R).
Онлайн калькулятор
Найти силу тока
Формула
I = U/R
Пример
Если напряжение на концах участка цепи U = 12 В, а его электрическое сопротивление R = 2 Ом, то:
Сила тока на этом участке I = 12/2= 6 А
Найти напряжение
Формула
U = I ⋅ R
Пример
Если сила тока на участке цепи I = 6 А, а электрическое сопротивление этого участка R = 2 Ом, то:
Напряжение на этом участке U = 6⋅2 = 12 В
Найти сопротивление
Формула
R = U/I
Пример
Если напряжение на концах участка цепи U = 12 В, а сила тока на участке цепи I = 6 А, то:
Электрическое сопротивление на этом участке R = 12/6 = 2 Ом
Закон Ома для полной цепи
Закон Ома для полной цепи гласит, что сила тока в цепи пропорциональна действующей в цепи электродвижущей силе (ЭДС) и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника.
Онлайн калькулятор
Найти силу тока
Формула
I = ε/R+r
Пример
Если ЭДС источника напряжения ε = 12 В, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, то:
Сила тока I = 12/4+2 = 2 А
Найти ЭДС
Формула
ε = I ⋅ (R+r)
Пример
Если сила тока в цепи I = 2A, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, то:
ЭДС ε = 2 ⋅ (4+2) = 12 В
Найти внутреннее сопротивление источника напряжения
Формула
r = ε/I
— RПример
Если сила тока в цепи I = 2A, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а ЭДС источника напряжения ε = 12 В, то:
Внутреннее сопротивление источника напряжения r = 12/2 — 4 = 2 Ом
Найти сопротивление всех внешних элементов цепи
Формула
R = ε/I— r
Пример
Если сила тока в цепи I = 2A, внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, а ЭДС источника напряжения ε = 12 В, то:
Сопротивление всех внешних элементов цепи: R = 12/2 — 2 = 4 Ом
См. также
Калькулятор закона Ома | АрдуиноПлюс
Введите любые два известных параметра схемы в приведенном ниже калькуляторе закона Ома и вычислите оставшиеся два значения в соответствии с Законом Ома.
Закон Ома — это самый фундаментальный закон, который регулирует связь между напряжением (V), током (I) и сопротивлением (R). Это определил немецкий ученый Георг Симон Ом, и, следовательно, назван в честь него. Закон гласит, что «для любой цепи электрический ток (I) прямо пропорционален напряжению (V) и обратно пропорционален сопротивлению (R)».
Это самый фундаментальный закон, из которого были получены все другие концепции; возможно, это будет первый закон, который будет представлен всем, кто интересуется электроникой. Концепция этого закона очень проста, просто означает, что напряжение на любых двух точках в цепи всегда будет равно произведению сопротивления между двумя точками и током, протекающим по цепи. Это может быть математически задано так:
V = IR
Где V = Напряжение, I = Ток и R = Сопротивление.
Эта формула также может быть переписана в следующих вариантах:
Используя эти три формулы, вы можете рассчитать значение напряжения, тока или сопротивления. Если вы знаете любой из этих двух параметров, вы также можете вычислить мощность, используя приведенные ниже формулы:
Давайте проверим наш принцип закона Ома на вышеприведенных двух схемах. Источник напряжения для схемы составляет 12 В. Но у нас есть два разных значения сопротивления для цепей, одно слева — 110 Ом, а одно справа — 220 Ом.
Вычислим ток, который должен проходить через схему для обеих цепей. Нам известна формула I = V / R.
Для левой стороны: I = V / R, I = 12/110, и это дает нам 0,109A, что составляет ~ 0,11A, если проверить его с помощью амперметра.
Для правой стороны: I = 12/220, и это дает нам 0,54A, что составляет ~ 0,5А, если проверить его с помощью амперметра.
Аналогичным образом вы можете попытаться вычислить значение сопротивления (с известным напряжением и током) или напряжение (с известным током и сопротивлением), используя калькулятор закона Ома выше. Этот калькулятор также предоставит вам номинальную мощность схемы, используя приведенные выше формулы.
Закон Ома — калькулятор, формулы, расчет
В данном обзоре приведены программы и калькуляторы закона Ома. Также дополнительно приведены основные формулы и методики расчетов.
Закон Ома — калькулятор онлайн
Онлайн калькулятор закона Ома позволяет быстро просчитать основные переменные для участка цепи. Для этого вам необходимо ввести любые два известных значения и нажать «рассчитать».
Закон Ома для постоянного тока — расчет, формулы
Закон Ома для постоянного тока определяет зависимость между током (I), напряжением (U) и сопротивлением (R) в участке электрической цепи.
Закон Ома для полной цепи:
I = ε / (R + r), где:
- ε — ЭДС источника напряжения, В;
- I — сила тока в цепи, А;
- R — сопротивление всех внешних элементов цепи, Ом;
- r — внутреннее сопротивление источника напряжения, Ом.
Из закона Ома для полной цепи вытекают следующие следствия:
- При r < R сила тока в цепи обратно пропорциональна ее сопротивлению, а сам источник в ряде случаев может быть назван источником напряжения.
- При r > R сила тока не зависит от свойств внешней цепи (величины нагрузки), и источник может быть назван источником тока.
Часто выражение I = U / R тоже называют законом Ома. При этом формулировка следующая — сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи, где:
- I — сила тока, измеряемая в Амперах (A).
- U — напряжение, измеряемое в Вольтах (V).
- R
Помимо закона Ома, важнейшим является понятие электрической мощности. Мощность постоянного тока (P) равна произведению силы тока (I) на напряжение (U):
P = I × U, где:
- P — электрическая мощность, измеряемая в Ваттах (W).
- I — сила тока, измеряемая в Амперах (A).
- U — напряжение, измеряемое в Вольтах (V).
Комбинируя две формулы можно получить зависимость между силой тока, напряжением, сопротивлением и мощностью, и создадим таблицу:
Множительные приставки в системе СИ примирительные к закону Ома:
- Сила тока, Амперы (A): 1 килоампер (1 kА) = 1000 А; 1 миллиампер (1 mA) = 0,001 A; 1 микроампер (1 µA) = 0,000001 A.
- Напряжение, Вольты (V): 1 киловольт (1kV) = 1000 V; 1 милливольт (1 mV) = 0,001 V; 1 микровольт (1 µV) = 0,000001 V.
- Сопротивление, Омы (Ом): 1 мегаом (1 MОм) = 1000000 Ом; 1 килоом (1 kОм) = 1000 Ом.
- Мощность, Ватты (W): 1 мегаватт (1 MW) = 1000000 W; 1 киловатт (1 kW) = 1000 W; 1 милливатт (1 mW) = 0,001 W.
Закон Ома для цепи переменного тока
В цепи переменного тока сопротивление кроме активной, может иметь как емкостную, так и индуктивную составляющие. Рассмотрим цепь переменного тока, состоящую из резистора сопротивлением R, конденсатора емкостью C и катушки индуктивностью L, соединенных последовательно.
Мгновенные значения силы тока на всех элементах этой цепи одинаковы, а мгновенное значение напряжения между концами цепи равно алгебраической сумме мгновенных значений напряжений на резисторе (UR), конденсаторе (UC) и катушке индуктивности (UL).
Для того чтобы определить амплитудные (или действующие) значения напряжения и силы тока, а также сдвиг фаз между ними удобно использовать метод векторных диаграмм. Здесь действующие значения всех напряжений и токов рассматриваются как векторы, вращающиеся с угловой скоростью ω, равной циклической частоте переменного тока, а их мгновенные значения определяются проекциями этих векторов на горизонтальную ось. Так как сила тока в цепи одинакова, то построение векторной диаграммы начинается с вектора I¯0, модуль которого равен амплитудному значению силы тока в цепи. Направление этого вектора может быть любым. Зададим угол α = ωt к горизонтали.
Колебания напряжения на активном сопротивлении совпадают по фазе с колебаниями силы тока, поэтому вектор U¯0R, модуль которого равен U0R = I0 × R, совпадает по направлению с вектором I¯0. Сдвиг фаз между колебаниями силы тока и колебаниями напряжения на индуктивном сопротивлении составляет π / 2, причем ток отстает по фазе от напряжения. Поэтому вектор U¯0L, модуль которого равен U0L = I0 × ωL, нужно повернуть относительно вектора I¯0 на угол π / 2 против часовой стрелки. Вектор U¯0C, модуль которого равен I0 / ωC, отстает по фазе от вектора I¯0 на π / 2, поэтому его нужно повернуть на этот угол по часовой стрелке.
Для того чтобы найти напряжение на зажимах цепи, необходимо сложить три вектора: U¯0 = U¯0R + U¯0L + U¯0C.
В первую очередь сложим векторы U¯0R и U¯0C. Модуль этой суммы U’0 = [U¯0R + U¯0C]. Пусть ωL > 1 / ωC, тогда: U’0 = I0 × (ωL — 1 / ωC).
Теперь сложим векторы U¯0R и U’¯0. Модуль вектора U¯0 определяется по теореме Пифагора: U0² = U0R² + (U0L — U0C)² = I0² × R² + I0² × (ωL — 1 / ωC)². Соответственно амплитудное (действующее) значение силы тока в цепи переменного тока равно отношению амплитудного (действующего) значения напряжения на концах этой цепи к его полному сопротивлению (закон Ома для цепи переменного тока):
I0 = U0 / √(R² + (ωL — 1 / ωC)²) = U0 / Z, где:
- Z — полное сопротивление (импеданс) цепи.
- R — его активное сопротивление.
- ωL — 1 / ωC
- ω = 2 × π × γ — циклическая, угловая частота. γ — частота переменного тока.
Импеданс при параллельном подключении Z = 1 / √(1 / R² + 1 / (1 / ωL — ωC)²).
Сдвиг фаз между силой тока и напряжением равен углу φ между векторами U¯0 и I¯0. В соответствии с графиком выше ток отстает от напряжения на угол φ, причем tgφ = (ωL — 1 / ωC) / R.
Для того чтобы определить мгновенные значения напряжений на активном, емкостном и индуктивном сопротивлениях, необходимо спроектировать векторы U¯0R, U¯0L, U¯0C на прямую АВ.
Тогда:
- UR = I0 × R × sin × (ωt + φ).
- UL = I0 × ωL × sin × (ωt + φ + π / 2).
- UC = (I0 / ωС) × sin × (ωt + φ — π / 2).
Если 1 / ωС > ωL, то:
- U’0 = I0 × (1 / ωС — ωL).
- tgφ = (1 / ωC — ωL) / R, причем ток опережает напряжение по фазе на угол φ.
Таблица удельных сопротивлений проводников
Электрическое сопротивление (ρ) 1 метра провода, сечением 1 мм², при температуре 20 С°:
| Материал проводника | Удельное сопротивление ρ, Ом |
| Серебро | 0.015 |
| Медь | 0.0175 |
| Золото | 0.023 |
| Латунь | 0,025. 0,108 |
| Хром | 0,027 |
| Алюминий | 0.028 |
| Натрий | 0.047 |
| Иридий | 0.0474 |
| Вольфрам | 0.05 |
| Цинк | 0.054 |
| Молибден | 0.059 |
| Никель | 0.087 |
| Бронза | 0,095. 0,1 |
| Железо | 0.1 |
| Сталь | 0,103. 0,137 |
| Олово | 0.12 |
| Свинец | 0.22 |
| Никелин (сплав меди, никеля и цинка) | 0.42 |
| Манганин (сплав меди, никеля и марганца) | 0,43. 0,51 |
| Константан (сплав меди, никеля и алюминия) | 0,44-0,52 |
| Копель (медно-никелевый сплав с 43% никеля и 0,5% марганца) | 0.5 |
| Титан | 0.6 |
| Ртуть | 0.94 |
| Хромель (хром 8,7 — 10 %; никель 89 — 91 %; кремний, медь, марганец, кобальт — примеси) | 1.01 |
| Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца) | 1,05. 1,4 |
| Фехраль | 1,15. 1,35 |
| Висмут | 1.2 |
| Хромаль (Сплав 4,5 — 6% алюминия, 17 — 30% хрома, железа) | 1,3. 1,5 |
Сопротивление проводника определяется по формуле r = (ρ × l) / S, где:
- r — сопротивление проводника, Ом.
- ρ — удельное сопротивление проводника, Ом.
- l — длина проводника, м.
- S — сечение проводника, мм².
Закон Ома — скачать программу
Расчеты с использованием закона Ома также можно проводить в офлайн режиме. Для этого необходимо воспользоваться бесплатной программой «КИП и А». В пункте Электрика находится калькулятор, производящий расчеты по закону Ома для цепей постоянного и переменного тока:
Измерение силы тока, расчет мощности и напряжения с помощью онлайн калькулятора
Правило Ома является фундаментальным принципом, на котором базируется вся практическая электротехника. Любой, кто ведет деятельность в этой сфере, должен уметь производить расчет параметров для участка трехфазной или однофазной сети. При наличии компьютера произвести вычисления можно, используя бесплатный калькулятор.
Разные варианты записи омовского закона
Закон Ома для участка цепи
Классическая формулировка имеет следующий вид: токовая сила на фрагменте электроцепи находится в обратно пропорциональном отношении с его сопротивлением и в прямом – с напряжением на его окончаниях. В формульном виде это можно представить так:
I=U/R, где латинские буквы обозначают (слева направо) силу электротока, напряжение и сопротивление.
Для цельной цепи формулировка будет иметь следующий вид: ток напрямую связан с имеющейся в электроцепи электродвижущей силой, а также находится в отношениях обратной зависимости с суммой двух сопротивлений: цепного и имеющегося у источника тока.
Важно! Закон Ома калькулятор онлайн позволит произвести расчет значения любого неизвестного показателя из трех. Пользователь вводит в поля имеющиеся результаты измерений и ожидает выдачи искомого параметра.
Как найти силу тока
Калькулятор тока позволит найти его значение по имеющимся показателям замеров цепи. Для подсчетов используется выражение:
I = U/R.
Например, если на концах цепного фрагмента вольтметр показал 10 В, а электрическое сопротивление участка составляет 2 Ом, калькулятор силы тока подскажет, что его значение составит 10/2=5 Ом.
Как найти напряжение
Чтобы вычислить снижение данного показателя на проводнике, потребуется значение его сопротивления перемножить на электроток. В формульном виде это выглядит так:
U=I*R.
Например, когда резистивность участка равна 2 Ом, а проходящий по нему электроток – 5 А, тогда U=R*I=5*2=10 В.
Как найти сопротивление
Калькулятор закона Ома для расчета электрического сопротивления использует выражение:
R=U/I.
Если амперметр показал 5 А, а вольтметр – 15 В, получается R=15/5=3 Ом.
Простые примеры расчета
Чтобы научиться пользоваться омовским правилом на практике, необходимо представлять, как проводятся расчеты для показателей электроприборов в домашних сетях, а также в подключенных к источнику постоянного тока схемах с параллельным или последовательным соединением.
Бытовая сеть переменного тока
С помощью калькулятора можно выполнять обработку данных, позволяющую установить исправность бытовых электроприборов. Пользователь может узнать, релевантны ли показатели заявленным производителем в инструкции, и нет ли нужды в замене каких-либо деталей агрегата.
Пример №1 Проверка ТЭНа
Имеется цель проверить функционирование трубчатого электрического нагревателя, установленного в стиральный агрегат. Известно, что он рассчитан на подключение к сети в 220 вольт, а мощность его составляет 1250 ватт. Базируясь на этих данных, можно рассчитать следующие показатели:
- сила тока: I=1250/220=5,68 А;
- сопротивление: R=220/5,68=38,7 Ом.
После этого можно проводить проверку измерительными приборами с целью установить, насколько получившиеся значения релевантны эталонным.
ТЭН стиральной машины
Пример №2 Проверка сопротивления двигателя
Наглядным примером может быть моющий пылесос для проведения влажной уборки. Целью будет определение сопротивления заводского электродвигателя и потребляемого агрегатом тока. Известно, что мощность прибора составляет 1600 ватт, и он рассчитан на использование в сети на 220 вольт. Из этих данных можно определить токовую силу:
I=1600/220=7,3 А.
В поля калькулятора нужно ввести значение напряжения, на которое рассчитано устройство, и подсчитанную токовую силу. Инициировав подсчет, нужно дождаться вывода результатов на экран. По полученным данным сопротивление при мощности в 1,6 квт будет составлять 30,1 Ом.
Цепи постоянного тока
Для иллюстрации работы с такими цепями на бытовом примере хорошо подойдет лампа, вмонтированная в автомобильную фару. Если галогенный элемент с мощностью 55 ватт имеет эксплуатационное напряжение 12 В, электроток будет равен:
I=55/12=4,6 А.
Чтобы узнать сопротивление размещенной в лампочке вольфрамовой нити, нужно заполнить поля калькулятора, указав найденную токовую силу и напряжение эксплуатации. Он вернет искомое значение R.
Важно! Если поставить щупы мультиметра к лампе в не нагретом состоянии, полученный показатель сопротивления будет меньше.
Присущую вольфраму способность менять сопротивление при накаливании используют для создания недорогих ламп простой конструкции. Когда металлическая нить нагревается, сопротивление препятствует нарастанию тока. Если такой же электроток будет течь через холодную нить, есть шанс, что она перегорит. Чтобы увеличить срок эксплуатации таких ламп, подойдет ступенчатое наращивание подаваемого напряжения от нулевого значения до номинала. Для этого можно использовать ограничительное реле.
Автомобильная лампа
Полезная информация для начинающего электрика
Одним из первых шагов в профессиональной практике должно стать обучение использованию закона Ома для подсчетов различных показателей в сетях с одной или тремя фазами. Нужно также усвоить способы защиты электросети от выходов показателей тока и напряжения за дозволенные рамки и иных экстремальных ситуаций.
Как использовать закон Ома на практике
За выполняемую в сети работу всегда ответственен электроток. Именно он инициирует загорание электролампы, вращение ротора двигателя, сварку металлов и иные процессы, связанные с эксплуатацией электрического оборудования. Для рационального и безопасного выполнения таких работ необходимо, чтобы показатель электротока находился в пределах номинала. Он определяется резистивностью среды, в которой происходит токовое движение, и прилагаемым напряжением, которое, выступая в виде разницы прилагаемых энергетических потенциалов, ответственно за появление тока в цепи.
Важно! Если провод, через который осуществляется питание, обрывается или перегорает, схема обесточивается и становится неспособной реализовывать полезную работу. В проводах с тонким сечением это встречается чаще других. Сверхвысокое сопротивление дает противоположный эффект, настолько уменьшая ток, что становится невозможным выполнение им работы.
Примеры из жизни
Один из таковых – разрыв выключателем света цепи проводки, служащей для напряжения путем, по которому оно доходит до лампы. Просвет между контактами не дает току идти по светильнику.
Еще один пример – замыкание розеточных клемм, инициирующее инцидент короткого замыкания. Для его предотвращения применяются предохранители, обеспечивающие максимальную быстроту выключения запитывающего напряжения.
Что такое участок цепи
Простейший его вариант включает в себя лампу, аккумулятор и соединительные кабели. Батарея выступает как внутренний источник напряжения, а лампа и прилегающая проводка выступают как фрагмент электроцепи, в котором выполняется полезная работа.
Как использовать треугольник закона Ома
Этот символ облегчает запоминание омовского правила. Сверху его находится напряжение, внизу – две другие величины. При необходимости вычислить один из параметров по известным значениям других его выделяют из фигуры и производят релевантное случаю действие: умножение или деление.
Треугольник Ома
Без умения применять омовский закон и вытекающие из него следствия на практике невозможно корректное обращение с электропроводкой. Для облегчения запоминания рекомендуется использовать треугольник Ома.
Видео
Закон Ома
Закон Ома показывает линейную зависимость между напряжением и током в электрической цепи.
Падение напряжения и сопротивление резистора определяют протекание постоянного тока через резистор.
Используя аналогию с потоком воды, мы можем представить электрический ток как поток воды через трубу, резистор как тонкую трубу, ограничивающую поток воды, напряжение как разность высот воды, которая позволяет воде течь.
Формула закона Ома
Ток резистора I в амперах (А) равен напряжению резистора V в вольтах (В), деленному на сопротивление R в омах (Ом):
V — падение напряжения на резисторе, измеренное в вольтах (В). В некоторых случаях в законе Ома для обозначения напряжения используется буква E. E обозначает электродвижущую силу.
I — электрический ток, протекающий через резистор, измеряется в амперах (А).
R — сопротивление резистора, измеренное в Ом (Ом).
Расчет напряжения
Зная ток и сопротивление, мы можем рассчитать напряжение.
Напряжение V в вольтах (В) равно току I в амперах (А), умноженному на сопротивление R в омах (Ом):
Расчет сопротивления
Зная напряжение и ток, мы можем рассчитать сопротивление.
Сопротивление R в омах (Ом) равно напряжению V в вольтах (В), деленному на ток I в амперах (А):
Поскольку ток задается значениями напряжения и сопротивления, формула закона Ома может показать, что:
- Если мы увеличим напряжение, ток увеличится.
- Если мы увеличим сопротивление, ток уменьшится.
Пример # 1
Найдите ток электрической цепи с сопротивлением 50 Ом и напряжением питания 5 Вольт.
Решение:
V = 5 В
R = 50 Ом
I = V / R = 5 В / 50 Ом = 0,1 А = 100 мА
Пример # 2
Найдите сопротивление электрической цепи, имеющей напряжение питания 10 В и ток 5 мА.
Решение:
V = 10 В
I = 5 мА = 0,005 А
R = V / I = 10 В / 0,005 A = 2000 Ом = 2 кОм
Закон Ома для цепи переменного тока
Ток нагрузки I в амперах (А) равен напряжению нагрузки V Z = V в вольтах (В), деленному на полное сопротивление Z в омах (Ом):
V — падение напряжения на нагрузке, измеренное в вольтах (В).
I — электрический ток, измеряемый в амперах (А)
Z — полное сопротивление нагрузки, измеренное в Ом (Ом).
Пример # 3
Найдите ток в цепи переменного тока с напряжением питания 110 В ± 70 ° и нагрузкой 0,5 кОм ± 20 °.
Решение:
V = 110V∟70 °
Z = 0,5 кОм∟20 ° = 500 Ом∟20 °
I = V / Z = 110V∟70 ° / 500Ω∟20 ° = (110V / 500Ω) (70 ° -20 °) = 0,22A 50 °
Калькулятор закона Ома (краткая форма)
Калькулятор закона Ома: вычисляет соотношение между напряжением, током и сопротивлением.
Введите 2 значения, чтобы получить третье значение, и нажмите кнопку « Рассчитать» :
Калькулятор закона Ома II ►
Смотрите также
сила тока, расчет мощности и напряжения
В сети Интернет имеется множество специальных сайтов, которые предлагают автоматизировать подсчёты различных физических величин. Для электриков, студентов и тех, кому необходимо часто решать задачи на расчёты закона Ома, созданы специальные калькуляторы онлайн, которые предназначены именно для этих целей.
Выполнение расчёта силы тока
Закон ОмаСформулировал его в 1827 году немецкий физик Георг Ом.
Согласно Ому, его можно записать так. Сила тока (I) на участке цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R).
Соответственно, формула имеет вид:
I = U/R.
Таким образом, из соотношения можно рассчитать напряжение:
U = I · R.
И сопротивление:
R = U/I.
Автоматизация расчёта участка электрической цепиБлагодаря выполнению вычислений непосредственно на сайте, можно быстро получить значение одного из параметров электрической цепи по двум другим известным характеристикам, связанным между собой законом Ома.
Обычно в таких сервисах используются все значения, представленные в единицах Си, если это не оговаривается отдельно:
- напряжение задаётся в вольтах (В),
- сопротивление вводится в омах (Ом),
- сила тока вводится в амперах (А)
Внимание! Если значения характеристик выражены в кратных или дольных единицах измерения, то для получения правильного результата нужно их привести к таким, которые приняты в Международной системе Си.-9
Помимо этих параметров, часто сервисы предлагают выполнить подсчёт мощности (W), которую можно определить по формулам:
- W = U²/R,
- W = I2 · R,
- W = U · I.
Результат вычисления мощности показывается в ваттах (Вт), однако существуют программы, позволяющие получать мощность в кратных или дольных величинах (предварительно заданных на сервисе).
Вычислительные программы, размещённые онлайн, обычно имеют удобный и интуитивно понятный интерфейс. Однако на многих сайтах можно также найти инструкцию по использованию этих сервисов в своей работе.
Существует два типа размещения программ на странице.
Первый – на странице сайта размещаются три калькулятора для подсчёта каждой из величин: силы тока, сопротивления или напряжения. После выбора нужного варианта вводятся известные параметры. После нажатия на соответствующую кнопку, отображается результат подсчёта.
Пример интернет-сервиса для автоматизации вычислений
Второй вариант – пользователю предварительно предоставляется выбор искомой величины. Далее в соответствующие поля подставляются известные значения электрических характеристик. Для начала выполнения работы нужно нажать на соответствующую кнопку. Такой вариант представлен на рис. ниже.
Интерфейс онлайн программы для расчёта закона Ома
Если программа позволяет вводить величины и получать результат в кратных или дольных единицах, то обязательно нужно это указать перед выполнением подсчёта.
Использование онлайн калькуляторов, предназначенных для автоматизации вычисления параметров электрических цепей, позволяет уменьшить время, затрачиваемое на решение задач такого типа.
Видео Оцените статью:Калькулятор закона Ома — сопротивление, напряжение и ток
закон ома калькулятор
Калькулятор закона Омса является онлайн-инструментом, который рассчитывает
следующие количества в цепи. —
Сопротивление —
Напряжение —
ТокЕсли
известны два значения, то третье можно найти с помощью этого калькулятора сопротивления.
В этой заметке мы обсудим закон Ома, его формулу, как найти сопротивление ,ток, и напряжение без использования калькулятора ленточных катушек.
Как пользоваться калькулятором закона Омса?
Чтобы использовать калькулятор закона Ома, выполните следующие действия.
— Введите сопротивление и ток для вычисления напряжения.
— Введите сопротивление и напряжение для вычисления тока.
— Введите напряжение и ток для вычисления сопротивления.
Вам не нужно нажимать ни на одну кнопку, чтобы найти напряжение с помощью калькулятора Ом, потому что он вычисляет значения в реальном времени.
Что такое закон Ома?
Закон Ома является одним из самых основных и важных законов об электрических и электронных схемах. Закон Ома
гласит, что ток, поступающий в цепь, прямо пропорционален разности потенциалов и обратно пропорционален сопротивлению цепи. Символ закона Ома обозначается буквой Ω.
уравнение Ома по закону
закон ома формула может быть математически выражена:
V = IRIn
это уравнение:
V = Напряжение, выраженное в VoltsI
= Ток, выраженный в AmpsR
= Сопротивление, выраженное в Омах.
треугольник закона Ома
Чтобы запомнить формулы, можно использовать треугольную форму для представления напряжения, сопротивления и формула силы тока. Иногда это называют треугольником закона Ома.
Покройте неизвестную величину и оцените уравнение, используя оставшиеся величины.
Колесо Закона Ома
Диаграмма закона Ома ниже представляет отношения между P, R, V и I в законе Ома.
Как рассчитать напряжение?
Интересно, что такое напряжение? Напряжение — это продукт тока и сопротивления.
Закон Ома служит алгебраической формулой для измерения напряжения (разности потенциалов) при наличии сопротивления и тока.
Пример:
Предположим, что в проводе есть 2 ампер тока и сопротивление 200 Ом. Рассчитать напряжение, используя эти две величины?
Решение:
Шаг 1: Прежде всего, определите значения.
I = 2 AmpR
= 200 ОмСтеп
2: Запишите уравнение Ома.
V = IRStep
3: Заменить значения в уравнении и решить.
V = 2 × 200 = 400 В
= 400 вольт.
Как рассчитать сопротивление?
Пример:
Предположим, в цепи есть ток 3,5 ампер и 32 вольта. Рассчитать сопротивление, используя заданные значения?
Решение:
Шаг 1: Сначала определим значения.
I = 3.5 АмперВ
= 32 вольтСтеп
Шаг 2: Запишите уравнение Ома.
V = IRStep
Шаг 3: Замещаем значения в сопротивление формула.
V = IR
R = V/IR
= 32/3.5R
= 9.14 Ω.
Как рассчитать ток?
Пример:
Рассчитайте ток в амперах, если в цепи есть 20 Ом сопротивления и 40 В разности потенциалов.
Шаг 1: Запишите и определите значения.
R = 20 ОмВ
= 40 вольтСтеп
2: Запишите уравнение закона Ома.
V = IRStep
3: Поместите значения в уравнение.
V=IR I=V/RI
= 40/20I
= 2 ампер
Используйте калькулятор ленточных катушек выше для проверки ответов в этих расчетах.
Калькулятор закона
Ом
Сопротивление
Рассчитать Прозрачный
Закон Ома — важный фундаментальный закон физики и электричества. Его предложил немецкий физик Георг Симон Ом.
ЗаконОма гласит, что:
Ток, протекающий по цепи с определенным сопротивлением, прямо пропорционален разности напряжений в двух точках.
В форме выражения закон Ома гласит:
R = V / I, где V, I и R — напряжение, ток и сопротивление данной цепи соответственно.
Закон Ома популярен во всех его трех формах: V = IR, I = V / R и R = V / I
В этом выражении нам нужно соблюдать три основных понятия электричества: напряжение, ток и сопротивление электрической цепи.
Позвольте нам лучше понять эти термины здесь:
Электрическая схема
Это путь, по которому различные электрические компоненты, такие как источник энергии и электрические приборы, работающие с использованием энергии, соединяются через электрический провод.
Обратите внимание, что ток течет только в замкнутых цепях, а это означает, что для протекания тока должен быть замкнутый путь.
В электрической цепи может быть много типов элементов: потребляющие энергию, генерирующие энергию, сопротивления, индуктивности, емкости и многие другие.
Обратите внимание, что закон Ома действителен только для электрических цепей, в которых есть чистое сопротивление.
Напряжение
Для протекания тока должна быть разница в потенциале или электрическом заряде.Например, возьмите аналогию с потоком воды из одной области в другую. Вода течет только там, где есть разница в высоте или давлении между участками. Иначе вода не потечет.
Точно так же, чтобы между ними протекал ток, между ними должна быть разница в электрическом потенциале или заряде. Эта разница в заряде называется напряжением между этими двумя точками. Чем выше разность потенциалов или напряжение между двумя точками. Об этом говорит закон Ома.
- Единица измерения напряжения — вольт, обозначается буквой «V».
- Понятие напряжения было впервые изучено и объяснено итальянским физиком Алессандро Вольта, создателем химических батарей.
- Напряжение измеряется вольтметром.
Текущий
Ток — это поток электрического заряда. Все мы знаем, что электроны несут ответственность за протекание тока. При возбуждении из-за любой формы внешней энергии, такой как свет, тепло, магнетизм или электрический заряд, электроны некоторых веществ получают энергию и разрывают свои связи, становятся свободными электронами, и их заряд течет по цепи, к которой они подключены.Этот поток заряда и составляет электрический ток.
- Единицей измерения электрического тока является «ампер» или «ампер (-ы)». Обозначается буквой «Я» или «Я».
- Открытие электричества приписывают многим великим ученым — Бенджамину Франклину, Фалесу, Гилберту, Алессандро Вольта, Томасу Альва Эдисону и Николе Тельсе.
- Ток измеряется амперметром.
Каждый металл обладает определенной силой …. приводить в движение электрическую жидкость.- Алессандро Вольта
Сопротивление
Каждый электрический проводник препятствует свободному протеканию тока через него. Это называется его сопротивлением. Это различно для каждого проводящего материала или проводника и является свойством его параметра, называемого удельным электрическим сопротивлением, обозначаемого греческой буквой ρ.
Сопротивление проводника, обозначенное R, определяется как R = ρ x l / A, где l — длина проводника, а A — площадь поперечного сечения проводника.
Помимо электропроводности, сопротивление материала зависит от:
- Площадь поперечного сечения — чем больше площадь поперечного сечения, тем меньше сопротивление.
- Длина жилы — чем больше длина, тем больше сопротивление.
- Температура проводника — чем выше температура, тем больше свобода движения электронов, следовательно, меньше сопротивление.
Примечание: В зависимости от вышеупомянутых параметров изменяется только сопротивление, но не удельное сопротивление.Удельное сопротивление вещества определяется его природой.
Ключевые моменты сопротивления
- Элемент сопротивления не может накапливать энергию. Он может только рассеивать энергию и мгновенно выполнять работу.
- Примеры резисторов, которые мы используем в повседневной жизни, включают зарядное устройство для ноутбука, контроллер скорости вентилятора, мобильное зарядное устройство и датчики в электронных схемах.
- Единица сопротивления — Ом, обозначается греческой буквой Ω, произносимой как Омега.
- Сопротивление электрической цепи измеряется омметром.
Закон Ома и расчеты электроэнергии
ЗаконОма не ограничивается только расчетом тока, протекающего в электрической цепи. Это также помогает в вычислении мощности, потребляемой резистивным элементом в электрической цепи.
Мощность P, потребляемая резистивным элементом, определяется как произведение падения напряжения на его выводах и тока, протекающего через него.Единица измерения мощности — Вт, обозначаемая символом W.
.P = V x I, Вт
Из закона Ома:
Мы знаем, что V = I x R,
Электроэнергетика
Мощность, умноженная на время, в течение которого она используется, дает потребляемую электрическую энергию. Таким образом, электрическая энергия, потребляемая электроприбором, определяется произведением киловатт (или тысяч ватт) на время в часах.
При следующей покупке электроприбора:
Обратите внимание, что указано в киловатт-часах (кВтч).Приборы оцениваются в кВтч, потому что с этим устройством легче работать в повседневной жизни, чем работать с тысячами и миллионами джоулей.
Обычная единица электроэнергии — один киловатт-час или 1 кВтч. Мы оплачиваем счет за электроэнергию в зависимости от того, сколько киловатт-часов потребили наши приборы в конкретный месяц. Хотите узнать больше о том, как фиксируются цены на электроэнергию и почему мы иногда платим такие огромные счета за электроэнергию? Узнайте больше в нашем бесплатном онлайн-калькуляторе счетов за электроэнергию.
Некоторые интересные факты о законе Ома
- Закон Ома впервые соблюдал Генри Кавендиш, которого приписали открытию водорода. Однако Кавендиш вообще не публиковал свои исследования закона Ома при жизни. Следовательно, закон приписывают Георгу Симону Ому, от имени которого он получил широкую известность.
- Закон Ома верен только для элементов сопротивления.Для других типов элементов, имеющих индуктивность и емкость, закон Ома не действует. Такие электрические материалы, для которых закон Ома не применим, называются неомическими материалами.
- Закон Ома применим только к цепям, работающим на постоянном токе (DC), но не к тем, которые работают с переменным током (AC). Это связано с тем, что в цепях переменного тока фигурируют индуктивность и емкость, которые не подчиняются закону Ома.
- То, что называется сопротивлением для цепей постоянного тока, называется импедансом для цепи переменного тока.Наш бесплатный онлайн-калькулятор реактивного сопротивления поможет вам лучше.
Георг Симон Ом, отец закона Ома.
Источник изображения: Википедия
- Электрический прибор, который может измерять различные электрические параметры, включая сопротивление, напряжение и ток цепи, называется мультиметром.
- На практике сопротивление — это и полезный ресурс, и потеря — мы используем сопротивление во многих формах для хороших целей, однако большее сопротивление означает большую мощность, необходимую для выполнения работы, и большие потери на нагрев.
Как вам помогает калькулятор закона Ома от CalculatorHut?
CalculatorHut — это идеальное место для всех ваших научных расчетов.Калькулятор закона Ома от CalculatorHut — это бесплатный онлайн-калькулятор, который позволяет мгновенно вычислить напряжение, сопротивление, ток и мощность электрической цепи!
Вы также можете проверить огромную базу данных бесплатных онлайн-калькуляторов физики и бесплатных онлайн-калькуляторов химии у нас. Кроме того, вы также можете найти наши бесплатные онлайн-калькуляторы здоровья, бесплатные онлайн-калькуляторы транспортных средств тоже интересными и полезными!
Если вы влюбились в какой-либо из наших калькуляторов и хотите использовать их в качестве виджетов для своего блога или веб-сайта, напишите нам на Calculatorhut @ gmail.com. Разработаем виджет абсолютно бесплатно для вас!
Кроме того, наши бесплатные научные онлайн-калькуляторы можно носить в кармане! Наше приложение CalculatorHut можно бесплатно загрузить и использовать, и оно станет вашим универсальным решением для всех ваших расчетов.
Мы пропустили какой-нибудь калькулятор, который вы хотели получить бесплатно? Дайте нам знать, и мы будем рады добавить его к нашему огромному ассортименту из 100+ бесплатных научных и прочих онлайн-калькуляторов. С CalculatorHut вычисления всегда просты и увлекательны !! Удачного расчета!
«Вначале сопротивляться легче, чем в конце.»- Леонардо да Винчи
Инструмент калькулятора закона Ома| Vishay
Введите любые два значения, и калькулятор Vishay предоставит недостающую информацию.
Калькулятор закона Ома
| Напряжение: | pVnVVmVVkVMVGVTVPVEV | [Вольт] | ||
| Сопротивление: | пОмнОм ОммОм кОмМОмГОмТОмПОмEОм | [Ом] | ||
| Текущий: | pAnAAmAAkAMAGATAPAEA | [Ампер] | ||
| Мощность: | pWnWWmWWkWMWGWTWPWEW | [Вт] |
Пожалуйста, используйте американские числовые форматы, в которых вместо запятых используется десятичная точка.Например, используйте «8,88», а не «8,88».
Щелкните здесь, чтобы перейти на страницу шлюза Vishay Resistor.
ИнженерыVishay могут ответить на вопросы о качестве, характеристиках и характеристиках продукции.
Если вы еще не зарегистрировались, вы должны зарегистрироваться, чтобы отправить запрос.
Тема:Сообщение:
ЗАКОННЫЙ КАЛЬКУЛЯТОР
ОМ
|
Закон Ома связывает
три основные электрические величины: напряжение, ток и
сопротивление. |
||
|
ЗАКОННЫЙ КАЛЬКУЛЯТОР ОМА VOLTS = напряжение, AMPS = ток, OHMS = сопротивление, WATTS = мощность
|
|
ФАКТОРЫ И ПРЕФИКСЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНОЙ ЧАСТИ |
||||||||||
| Умножение Фактор |
Префикс | Символ | Умножение Фактор |
Префикс | Символ | Умножение Фактор |
Префикс | Символ | ||
| 10 12 | Тера | Т | 10 | Дека | da | 10 -9 | Нано | n | ||
| 10 9 | Гига | G | 10 –1 | Deci | д | 10 -12 | Пико | п. | ||
| 10 6 | мега | M | 10 -2 | Ченти | с | 10 -15 | Фемто | f | ||
| 10 3 | Кило | к | 10 -3 | Милли | кв.м. | 10 -18 | Атто | a | ||
| 10 2 | Гекто | ч | 10 -6 | Микро | ||||||
Позвольте нашим опытным специалистам по продажам помочь вам в выборе продуктов, соответствующих вашим потребностям.ЗВОНИТЕ 866-595-9616.
© 2013 KMParts.com, Inc. Все права защищены.
Калькулятор законаОм — сопротивление, напряжение и ток
Калькулятор закона Ома
Калькулятор закона Ома — это онлайн-инструмент, который вычисляет следующие величины в цепи.
• Сопротивление
• Напряжение
• Ток
Если известны два значения, с помощью этого калькулятора сопротивления можно найти третье значение.
В этом посте мы обсудим закон Ома, его формулу, как найти ток, напряжение и сопротивление без использования калькулятора вейп-катушки.
Как пользоваться калькулятором закона Ома?
Чтобы использовать калькулятор закона Ома, выполните следующие действия.
• Введите сопротивление и ток для расчета напряжения.
• Введите сопротивление и напряжение для расчета тока.
• Введите напряжение и ток для расчета сопротивления.
Вам не нужно нажимать какую-либо кнопку, чтобы найти напряжение с помощью калькулятора вейп-ома, потому что он рассчитывает значения в режиме реального времени.
Что такое закон Ома?
Закон Ома — один из самых основных и важных законов электрических и электронных схем.Закон
Ома гласит, что ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален разности потенциалов и обратно пропорционален сопротивлению цепи. Символ Закона Ома обозначается буквой Ω.
Уравнение закона Ома
Формула закона Ома может быть выражена математически:
В = IR
В этом уравнении:
В = напряжение, выраженное в вольтах
I = ток, выраженный в амперах
R = сопротивление, выраженное в омах
треугольник закона Ома
Чтобы запомнить формулы, можно использовать треугольную форму для обозначения формулы напряжения, сопротивления и тока.Иногда это называют треугольником закона Ома.
Покройте неизвестное количество и оцените уравнение, используя оставшиеся количества.
Колесо закона Ома
На приведенной ниже диаграмме закона Ома представлена взаимосвязь между P, R, V и I в законе Ома.
Как рассчитать напряжение?
Хотите знать, что такое напряжение? Напряжение — это произведение тока и сопротивления.
Закон Ома служит алгебраической формулой для измерения напряжения (разности потенциалов) при наличии сопротивления и тока.
Пример:
Предположим, что в проводе есть ток 2 ампера и сопротивление 200 Ом. Рассчитать напряжение, используя эти две величины?
Решение:
Шаг 1. Прежде всего, определите значения.
I = 2 А
R = 200 Ом
Шаг 2: Запишите уравнение Ома.
V = IR
Шаг 3. Подставьте значения в уравнение и решите.
В = 2 × 200 = 400
В = 400 В
Как рассчитать сопротивление?
Пример:
Предположим, их 3.Ток 5 ампер и 32 вольта в цепи. Рассчитать сопротивление, используя указанные величины?
Решение:
Шаг 1. Сначала мы определим значения.
I = 3,5 А
В = 32 В
Шаг 2: Запишите уравнение Ома.
В = IR
Шаг 3: подставьте значения в формулу сопротивления.
В = IR R = V / I
R = 32 / 3,5
R = 9,14 Ом
Как рассчитать ток?
Пример:
Рассчитайте ток в амперах, если в цепи имеется сопротивление 20 Ом и разность потенциалов 40 вольт.
Шаг 1: Запишите и определите значения.
R = 20 Ом
В = 40 В
Шаг 2: Запишите уравнение закона Ома.
V = IR
Шаг 3: Введите значения в уравнение.
V = IR I = V / R
I = 40/20
I = 2 ампера
Используйте калькулятор катушки vape выше, чтобы проверить ответы в этих расчетах.
Ом
Калькулятор закона Ома [На главную I Ссылки I Глоссарий I Основы I F.A.Q. I Lights I Circuits I Ohms-Law]Калькулятор закона Ома
Калькулятор прибора
Закон Ома
Единица сопротивления названа Ом в честь немецкого ученого по имени Георг Симон Ом, который обнаружил, что когда проводник имеет сопротивление 1 Ом, то эдс в 1 вольт вызывает протекание тока в 1 ампер. дирижер.
Закон Ома. I = E / R или R = E / I или E = IR.
DC. или «Постоянный ток» означает, что ток всегда течет в одном направлении.
Буква, обозначающая ток — I, выражается в амперах.
Напряжение обозначается буквой Е и выражается в вольтах.
Сопротивление обозначается буквой R и выражается в омах.
Буквы для обозначения мощности или мощности — P и W и обозначают мощность и ватты.
Формулы закона Ома.
Если вы знаете R — сопротивление и E — напряжение, формула для определения тока I будет иметь вид I = E / R.
Если вы знаете E напряжение и I ток, формула для сопротивления R будет R = E / I.
Если вы знаете, что I — ток, а R — сопротивление, формула для напряжения E будет E = IR.
Если вы знаете I ток и E напряжение, формула для мощности P или Вт ватт будет P = EI.
Если вы знаете Вт ватт и I ток, формула для напряжения E будет E = P / I.
Если вам известны Вт Вт и напряжение E, формула для тока I будет выглядеть следующим образом: I = P / E.
Пример Если у вас электрическое устройство мощностью 1200 Вт или 1,2 кВА и напряжение составляет 120 вольт, номинальная сила тока для этого устройства составляет примерно 10 ампер.I сила тока = P или ватт, разделенный на напряжение E. K в кВА означает 1000.
AC. или Переменный ток — это ток, который периодически меняет направление.
Формулы для переменного тока включают импеданс, эффективное значение и коэффициент мощности. Но для домашних устройств, таких как фонари и бытовые приборы, при использовании приведенных выше формул закона Ома особых изменений не произойдет.
Отправить отзыв!
Калькулятор закона Ома • Электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы • Онлайн-преобразователи единиц
Определения и формулы
Схема простой схемы, иллюстрирующей параметры закона Ома U , I и R
We окружены электрическими цепями в нашей повседневной жизни.От компьютеров, планшетов, смартфонов и автомобилей до кредитных карт и ключей от наших автомобилей и домов — все они сделаны с использованием электрических цепей. И все они работают по закону Ома:
Мы все (ладно, не все, только некоторые) знаем эту простую формулу со школы, а некоторые из нас знают ее даже с раннего возраста. Европейцы знают первую формулу, а жители Северной Америки знают вторую. Европейцы предпочитают U для напряжения, в то время как американцы предпочитают V для того же физического количества.Итак, мы можем сказать, что закон Ома действует везде. Попробуем лучше понять этот закон.
Закон Ома
Георг Симон Ом (1789–1854)
Закон Ома назван в честь немецкого физика и математика Георга Симона Ома (1789–1854), который был школьным учителем в школе с хорошо оборудованной физической лабораторией. , исследовал недавно изобретенную (в 1799 году) гальваническую батарею и термопару, изобретенную в 1821 году. Он обнаружил, что ток в проводнике прямо пропорционален разности потенциалов на проводнике.Он опубликовал результаты своих исследований в 1827 году в знаменитой книге Die galvanische Kette, Mathematisch Bearbeitet (Математическое исследование гальванической цепи) . В результате его работы отряд сопротивления назван его именем. Эта взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением, известная теперь как закон Ома, является основной основой всей электроники. Ом годами боролся за признание своей работы.
Элемент схемы, основным назначением которого является создание электрического сопротивления, называется резистором.На схемах он представлен двумя видами символов: один используется в основном в Европе и стандартизирован Международной электротехнической комиссией (МЭК), а другой — в Северной Америке и стандартизирован Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE).
Резисторы и их электронные символы — европейские, стандартизированные IEC (слева) и американские, стандартизованные IEEE (справа)
По закону Ома сопротивление, измеренное в омах, представляет собой просто константу пропорциональности между током и напряжением:
где I — ток, V и U — напряжение, а R — сопротивление.Обратите внимание, что в этом выражении R ≥ 0. Также обратите внимание, что в этом выражении мы предположили, что резистор имеет постоянное сопротивление, которое не зависит от напряжения или тока. Если значение R или отношение U / I является постоянным, то ток можно изобразить как функцию напряжения в виде прямой линии.
В резистивных цепях, например, в проводах и резисторах, ток и напряжение линейно пропорциональны. В математике линейная функция — это функция, график которой представляет собой прямую линию (см. Иллюстрацию ниже).Например, y = 2 x — линейная функция. В линейных отношениях, если одна из величин увеличивается или уменьшается, например, в три раза, другая также будет увеличиваться или уменьшаться на ту же величину. По закону Ома это означает, что если напряжение на резисторе утроится, ток также утроится. Это предполагает постоянное сопротивление.
График, показывающий соотношение между током и напряжением для конкретного электронного компонента, называется вольт-амперной характеристикой.Резисторы имеют линейную вольт-амперную характеристику.
Дополнительную информацию о резисторах и других электронных компонентах можно найти в наших электрических, радиочастотных и электронных калькуляторах и электротехнических преобразователях.
Неомические компоненты
Графическое изображение вольт-амперных кривых нескольких устройств: 1 — резистор, 2 — диод, 3 — лампа накаливания, 4 — стабилитрон; как мы видим, только резистор имеет линейную вольт-амперную характеристику
Хотя при изучении закона Ома мы всегда предполагаем, что вольт-амперные характеристики резисторов линейны, важно отметить, что многие очень полезные электрические и электронные компоненты как лампы накаливания, диоды и транзисторы, которые широко используются в электрических цепях, демонстрируют нелинейную характеристику сопротивления.То есть для них соотношение напряжения и тока не является прямой линией, проходящей через начало координат.
В этой схеме увеличение напряжения не будет производить пропорционально увеличивающийся ток, потому что сопротивление горячей лампы при номинальном напряжении 12 В выше, чем ее сопротивление при 4 или 6 В. Кривая вольт-амперной характеристики сглаживается по мере того, как увеличивается напряжение и увеличивается сопротивление лампы (см. рисунок выше)
Во многих случаях это предположение о линейности резисторов неверно.Рассмотрим, например, схему с лампой накаливания и блоком питания с переменным напряжением. Эту схему можно найти во многих школьных учебниках, где обсуждается, как ток зависит от напряжения, при условии, что сопротивление лампы постоянно. Они объясняют, что если напряжение на 12-вольтовых выводах лампы увеличивается, пропорционально увеличивается и ток. Тем не менее, это не так! Если мы поместим амперметр и измерим ток, мы заметим, что он не прямо пропорционален напряжению.Это связано с тем, что сопротивление лампы изменяется, когда ее нить накаливания начинает светиться — лампа имеет нелинейную вольт-амперную характеристику.
Когда молодые люди начинают изучать электричество, законы Ома и Джоуля — первые два закона, которые они узнают, и довольно часто они видят их в форме колеса закона Ома, что действительно пугает, особенно когда они понимают, что им нужно запомнили это колесо — потому что для их учителей намного проще проверить память учеников, чем проверить их понимание.Учителя часто заставляют своих учеников запоминать все 12 формул вместо того, чтобы запоминать или, что гораздо лучше, понимают только две из них, а именно:
и
Хотя это обычно называют колесом закона Ома, это колесо на самом деле объединяет два закона — закон Ома и закон нагрева Джоуля, также называемый первым законом Джоуля, и закон Джоуля-Ленца
Недорогой комплект для электричества для детей
Остальные 10 страшных формул могут быть легко выведены из этих двух.И даже эти две формулы запоминать не нужно. Что действительно необходимо помнить и понимать, так это то, что ток через компонент прямо пропорционален разности потенциалов, приложенной к этому компоненту, и обратно пропорционален его сопротивлению. Это закон Ома. И что мощность прямо пропорциональна току и напряжению — это закон Джоуля.
Эти два закона очень интуитивно понятны, если учащиеся понимают, что такое ток, напряжение, сопротивление и мощность.Они поймут, если поиграют с батареей, несколькими резисторами и мультиметром. Они также могут поиграть с этим калькулятором.
Это легко, если они используют аналогию с ограничением водяного насоса и трубой, в которой насос оказывает давление (представляющее напряжение), чтобы протолкнуть воду (ток) по контуру (трубе) с ограничением (сопротивлением). Все остальные формулы, представленные в колесе закона Ома, могут быть выведены из этих двух формул, и если человек использует другие формулы ежедневно, он в конечном итоге запомнит их без каких-либо усилий.
Закон Джоуля
Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889)
Для молодого английского пивовара Джеймса Прескотта Джоуля, который зарабатывал себе на жизнь, работая менеджером пивоварни, наука была просто хобби. Его отец был богатым пивоваром, и молодой Джеймс начал работать на пивоварне в возрасте пятнадцати лет. Когда Джоуля было всего 23 года, он открыл закон, который теперь носит его имя, проводя эксперименты, пытаясь выяснить, что более эффективно в их пивоварне: паровой двигатель или недавно изобретенные электродвигатели.В результате он установил взаимосвязь между током, протекающим через сопротивление (провод), и выделяемым теплом.
Закон Джоуля гласит, что мощность нагрева P , генерируемая электрическим током I в проводнике, пропорциональна произведению квадрата тока и сопротивления провода R :
Если мы сложим Используя закон Джоуля и закон Ома, мы можем вывести несколько полезных формул, которые можно использовать для расчета мощности, рассеиваемой в резисторе, сопротивления на основе известных значений напряжения и тока, тока, протекающего в резисторе, и напряжения на резисторе.Эти формулы часто отображаются в виде страшного колеса закона Ома или (менее страшного) треугольника закона Ома. Щелкните примеры ниже, чтобы узнать, как использовать эти формулы. Этот нагрев провода электрическим током также называется омическим нагревом, джоулевым нагревом или резистивным нагревом.
Эмиль Ленц (1804–1865)
Омический нагрев был независимо изучен русским физиком Эмилем Ленцем, который изучал электромагнетизм с 1831 года и наиболее известен тем, что открыл закон, который связывает направление индуцированного электрического тока с движущимся магнитным полем. который назван в его честь.Он также независимо открыл закон Джоуля, и этот закон часто носит также имя Ленца — «закон Джоуля-Ленца».
Следует также отметить, что в некоторых учебниках этот закон неверно именуется законом Ватта, особенно если они ссылаются на формулу P = UI .
Закон Ома в цепях переменного тока
Закон Ома используется не только для анализа цепей постоянного тока, описанных выше. Когда переменное во времени напряжение, например синусоидальное напряжение, прикладывается к цепи, закон Ома все еще применяется.Если на резистор подается синусоидальное напряжение, в нем будет течь синусоидальный ток. Этот ток находится в фазе с приложенным напряжением, потому что, когда напряжение меняет полярность, ток также меняет ее. Когда напряжение на максимуме, ток также на максимуме.
При применении закона Ома для анализа цепи переменного тока всегда необходимо последовательно выражать напряжение и ток. Это означает, что напряжение и ток должны быть выражены как среднеквадратичные значения, так и пиковое или размах.При применении закона Джоуля для определения мощности, рассеиваемой в резисторе, применяется то же правило: и ток, и напряжение должны выражаться с использованием одних и тех же значений. Например:
, где субиндекс RMS означает среднеквадратичное значение, или
Здесь p означает пиковое значение. Если цепь переменного тока содержит реактивные компоненты, такие как конденсаторы и катушки индуктивности, к ним также применяется закон Ома. В этом случае их реактивные сопротивления используются вместо сопротивления:
, где X может быть реактивным сопротивлением конденсатора X C или катушки индуктивности X L , которые рассчитываются по следующим формулам :
и
Дополнительную информацию о реактивном сопротивлении различных компонентов, их последовательном и параллельном сочетании можно найти в наших электрических, радиочастотных и электронных калькуляторах и электротехнических преобразователях.
Что касается мощности реактивных компонентов, они не преобразуют энергию в тепло и, следовательно, энергия не теряется, и истинная (активная, активная) мощность P равна нулю. Мгновенная мощность передается между конденсатором или катушкой индуктивности и источником питания. Скорость, с которой реактивный компонент накапливает или возвращает энергию, называется его реактивной мощностью Q и определяется по следующим формулам:
Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивной (вар) и может использоваться с обычными десятичные префиксы, например квар, мвар и т. д.
Параллельная цепь RLC
В схемах, содержащих активные и реактивные компоненты, применение закона Ома включает использование комплексных величин импеданса Z , напряжения U и тока I . Поскольку для вычислений по законам Ома и Джоуля используются операции умножения и деления, удобно выражать комплексные значения в полярной форме. Вы можете использовать наш калькулятор преобразования прямоугольного фазора в полярный, чтобы преобразовать значения комплексной мощности, тока, напряжения и импеданса между комплексными и полярными формами.Чтобы определить полное сопротивление различных параллельных и последовательных цепей с активными и реактивными компонентами, используйте наши электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы.
Формулы закона Ома переменного тока
Примечание для читателей, которые не знакомы с обозначениями углов, используемыми в американских учебниках по электронике и электротехнике. Специальное обозначение, называемое обозначением вектора или угла, используется с символом угла (∠). Используется для описания векторов. Вектор — это комплексное число U , используемое для обозначения синусоиды.Он представлен в полярных координатах вектором с величиной U и углом φ , который обычно выражается в градусах. Фазоры предоставляют простые средства анализа электрических цепей. Формула Эйлера лежит в основе векторного анализа:
Этот U∠φ представляет собой сокращенное обозначение для Ue jφ .
Следующие формулы используются в этом калькуляторе. Расчеты производятся со значениями в форме векторов в соответствии с правилами умножения и деления векторов:
, где φ U , φ I и φ Z — напряжение, ток и фазовые углы импеданса.
Все комплексные значения вводятся в форму калькулятора либо в прямоугольной, либо в векторной форме. Хотя импеданс и комплексная мощность не являются векторными величинами, они могут быть представлены в сложной форме, потому что, как и напряжение и ток, они являются комплексными числами и имеют как величину, так и угол. Если они вводятся в прямоугольной форме, они преобразуются в форму вектора перед вычислением с использованием формул, описанных в нашем Калькуляторе комплекса в фазор.
В качестве примера мы рассчитаем полный ток I T в параллельной RLC-цепи с R = 10 Ом, L = 100 мкГн и C = 1 мкФ.Источник переменного тока подает синусоидальное напряжение 0,5 В с частотой 10 кГц (нажмите, чтобы просмотреть результат расчетов).
Величина импеданса этой цепи RLC в прямоугольной форме составляет
Фазовый угол
Положительный фазовый угол означает, что нагрузка является индуктивной, а ток отстает от напряжения. Общий импеданс в полярной форме равен
Используя закон Ома и правило деления чисел в полярной форме, мы определим полный ток:
Мощность в цепях переменного тока
В нашем калькуляторе мощности переменного тока мы показали, что активный P , реактивный Q , кажущийся | S | и комплексную мощность S можно рассчитать по следующим формулам:
и
Опять же, поскольку умножения и деления участвуют в вычислениях мощности, удобно выражать комплексные значения в полярной форме .Математически можно показать, что комплексная мощность равна произведению векторного напряжения и комплексно-сопряженного вектора векторного тока, то есть
Здесь U и I — напряжение и ток в комплексная форма и I * , U * и Z * представляют собой сопряженные значения тока, напряжения и импеданса в сложной форме. Жирный шрифт означает, что эти значения являются векторными величинами.Обратите внимание, что здесь комплексная мощность S измеряется в вольт-амперах (ВА). В векторной форме мы имеем
, где φ U — фазовый угол напряжения, а φ I — текущий фазовый угол. Эти формулы были использованы для создания колеса закона Ома переменного тока.
Колесо закона Ома переменного тока; Полужирный шрифт используется для отображения комплексных значений тока, напряжения, мощности и импеданса. Звездочка, например, в I * , показывает комплексное сопряжение комплексного тока I
Более подробную информацию о расчетах мощности переменного тока вы найдете в нашем калькуляторе мощности переменного тока.Ниже приведены несколько примеров расчетов с помощью этого калькулятора.
Примеры расчетов
Пример 3 . К розетке на 120 В. подключается электронагреватель сопротивлением 10 Ом. Рассчитайте потребляемую мощность и ток, потребляемый нагревателем.
Пример 4 . Маленькая лампочка с сопротивлением 2300 Ом в холодильнике подключается к линии питания 120 В. Рассчитайте потребляемую мощность и ток, потребляемый лампой.
Пример 5 . Ток 0,15 А от солнечной панели протекает через резистор 220 Ом. Рассчитайте напряжение на этом резисторе и мощность, которую он рассеивает в виде тепла.
Пример 6 . Вычислите сопротивление галогенной лампочки и мощность, которую она рассеивает, если потребляет 1,5 А от 12-вольтового автомобильного аккумулятора.
Пример 7 . Вычислите ток через резистор 12 кОм и напряжение на нем, если резистор рассеивает мощность 1 Вт.RC-цепочка серии
(см. Пример 6). Дано: R = 10 Ом, C = 0,1 мкФ, I T = 0,2∠0 °. Требуется: U T
Пример 8 . К источнику питания синусоидальной формы с частотой 1 МГц последовательно подключены резистор на 10 Ом и конденсатор 0,01 мкФ. Определите напряжение источника в полярной форме, если ток, потребляемый от источника, составляет I = 0,2∠0 ° A. Подсказка: используйте наш калькулятор импеданса последовательной RC-цепи, чтобы определить полное сопротивление RC-цепи в полярной форме (Z = 18.8 – 57,86 °), затем с помощью этого калькулятора определите напряжение источника (V = 3,76–57,8 ° В).
Эту статью написал Анатолий Золотков
Калькулятор закона Ома | Электробезопасность прежде всего
Как рассчитать закон Ома
Не обращайте внимания на сложность закона Ома, когда дело доходит до расчета напряжения, тока или сопротивления — вот вам рука помощи от компании «Электробезопасность прежде всего».
Что такое закон Ома?
Принцип, лежащий в основе закона Ома, названного в честь баварского математика и физика Георга Ома, человека, который первым его придумал, в 1827 году.
Он состоит из трех математических уравнений, объясняющих взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Если вам известны два из этих значений, вы можете вычислить третье по закону Ома.
Закон обычно применяется к цепям постоянного (постоянного тока), но может также применяться ко многим цепям переменного (переменного тока), если они в основном резистивные.
Как работает закон Ома?
ЗаконОма на самом деле очень прост в применении и использовании.
Где V — напряжение, измеренное в вольтах, I — ток, измеренный в амперах, а R — сопротивление, измеренное в омах (иногда обозначается греческим символом Ω):
I x R = V (ток, умноженный на сопротивление = напряжение)
В ÷ I = R (напряжение, деленное на ток = сопротивление)
В ÷ R = I (напряжение, деленное на сопротивление = ток)
Вот полезное визуальное напоминание о том, как складываются формулы:
Так, например, если вы знали, что ток в цепи составляет 2 ампера, а сопротивление — 1 Ом, вы можете применить следующий расчет, чтобы узнать напряжение:
2 ампера x 1 Ом = 2 вольта
Если бы вы знали, что напряжение в цепи составляет 2 вольта, а ток — 2 ампера, вы могли бы узнать сопротивление следующим образом:
2 В ÷ 2 А = 1 Ом
И если бы вы знали, что напряжение составляет 2 вольта, а сопротивление — 1 Ом, вы бы рассчитали ток следующим образом:
2 В ÷ 1 Ом — 2 А
Пояснения к напряжению, току и сопротивлению
Итак, какие составные части соответствуют закону Ома?
Напряжение — это давление от источника питания (например, батареи), которое проталкивает ток через цепь, в то время как ток определяется как поток электронов через проводник.
