Закон Ома связывает напряжение, ток и сопротивление: I = U / R. Вместе с формулой мощности P = U · I он позволяет по двум любым известным величинам найти две остальные. Например, при напряжении 12 В на резисторе 220 Ом течёт ток 54,5 мА, а резистор рассеивает 0,65 Вт.
Как пользоваться калькулятором
Выберите пару известных величин, введите их — остальные две появятся сразу. Значения можно вводить с приставками: 4,7k — 4,7 кОм, 20m — 20 мА или 20 мВ, 1M — 1 МОм. Заглавная M — «мега», строчная m — «милли».
Формулы
| Известно | Напряжение U | Ток I | Сопротивление R | Мощность P |
|---|---|---|---|---|
| U и I | — | — | ||
| U и R | — | — | ||
| U и P | — | — | ||
| I и R | — | — | ||
| I и P | — | — | ||
| R и P | — | — |
Все формулы следуют из двух соотношений:
Примеры расчёта
Ток через резистор. 5 В на резисторе 1 кОм: мА, мВт — подойдёт любой резистор от 0,0625 Вт.
Какое нужно сопротивление. От 24 В нужно получить ток 50 мА: Ом, мощность Вт — ставят резистор на 2 Вт или больше.
Ток мощного потребителя. Обогреватель 1500 Вт в сети 230 В: А, сопротивление спирали в нагретом состоянии Ом.
Максимальное напряжение на резисторе. Резистор 10 кОм мощностью 0,25 Вт: В — выше этого напряжения он перегреется. Учтите, что у резисторов есть ещё и предельное рабочее напряжение из даташита, которое может оказаться меньше.
Типовые значения
| Цепь | Напряжение | Ток | Сопротивление | Мощность |
|---|---|---|---|---|
| Индикаторный светодиод с резистором от 5 В | 3 В на резисторе | 20 мА | 150 Ом | 60 мВт |
| Подтягивающий резистор логики 3,3 В | 3,3 В | 0,33 мА | 10 кОм | 1,1 мВт |
| Шунт для измерения тока 2 А | 0,1 В | 2 А | 0,05 Ом | 0,2 Вт |
| Нагревательный элемент 230 В, 1 кВт | 230 В | 4,35 А | 52,9 Ом | 1000 Вт |
Где закон Ома не работает
Закон Ома описывает линейные элементы, у которых сопротивление не зависит от тока: резисторы, проводники, нагреватели при постоянной температуре. Для диодов, светодиодов, транзисторов, ламп накаливания (сопротивление холодной нити примерно в десять раз меньше, чем раскалённой) связь тока и напряжения нелинейная. В переменном токе для конденсаторов и катушек вместо сопротивления используют комплексный импеданс.
Связанные расчёты
- Гасящий резистор для светодиода — в отдельном калькуляторе: он учитывает прямое напряжение и подбирает стандартный номинал.
- Выходное напряжение двух резисторов — в калькуляторе делителя напряжения.
- Общее сопротивление нескольких резисторов — в калькуляторе последовательного и параллельного соединения.
Частые вопросы
Как звучит закон Ома?
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению: I = U / R. Отсюда U = I · R и R = U / I.
Как найти мощность через сопротивление?
Если известны ток и сопротивление, P = I² · R; если напряжение и сопротивление, P = U² / R. Например, на резисторе 100 Ом при токе 0,1 А выделяется 0,01 · 100 = 1 Вт.
Какой ток потребляет прибор мощностью 2 кВт от сети 230 В?
I = P / U = 2000 / 230 ≈ 8,7 А. Для активной нагрузки вроде чайника или обогревателя расчёт точный; у двигателей и импульсных блоков питания добавляется коэффициент мощности, и ток будет больше.
Работает ли закон Ома для светодиодов и диодов?
Нет: у диодов ток зависит от напряжения нелинейно, и сопротивление не постоянно. Закон Ома применяют к резистору, включённому последовательно с диодом, — так считают гасящий резистор для светодиода.
Почему нужно учитывать мощность резистора?
Резистор превращает электрическую мощность в тепло. Если рассеиваемая мощность больше номинальной, он перегревается, меняет сопротивление и может сгореть. Номинальную мощность выбирают с запасом минимум в два раза.
Источники
- ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин — наименования и обозначения единиц, десятичные приставки
- IEC 60050-131. International Electrotechnical Vocabulary. Circuit theory — определения сопротивления, мощности и связанных величин
Обновлено . Нашли ошибку в расчёте? Напишите нам.