Перейти к содержанию

Калькулятор закона Ома

Выберите, какие две величины известны, — калькулятор найдёт остальные две по закону Ома и формулам мощности.

Исходные данные

В

можно 230, 3,3 или 500м (мВ)

Ом

можно 4,7k, 4k7, 1M

Результат

Напряжение U
12 Взадано
Ток I
54,55 мА
Сопротивление R
220 Омзадано
Мощность P
654,5 мВт

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

ИзвестноНапряжение UТок IСопротивление RМощность P
U и I——U/IU / IU⋅IU \cdot I
U и R—U/RU / R—U2/RU^2 / R
U и P—P/UP / UU2/PU^2 / P—
I и RI⋅RI \cdot R——I2⋅RI^2 \cdot R
I и PP/IP / I—P/I2P / I^2—
R и PP⋅R\sqrt{P \cdot R}P/R\sqrt{P / R}——

Все формулы следуют из двух соотношений:

U=I⋅R,P=U⋅IU = I \cdot R, \qquad P = U \cdot I

Примеры расчёта

Ток через резистор. 5 В на резисторе 1 кОм: I=5/1000=5I = 5 / 1000 = 5 мА, P=52/1000=25P = 5^2 / 1000 = 25 мВт — подойдёт любой резистор от 0,0625 Вт.

Какое нужно сопротивление. От 24 В нужно получить ток 50 мА: R=24/0,05=480R = 24 / 0{,}05 = 480 Ом, мощность 24⋅0,05=1,224 \cdot 0{,}05 = 1{,}2 Вт — ставят резистор на 2 Вт или больше.

Ток мощного потребителя. Обогреватель 1500 Вт в сети 230 В: I=1500/230=6,5I = 1500 / 230 = 6{,}5 А, сопротивление спирали в нагретом состоянии R=2302/1500=35R = 230^2 / 1500 = 35 Ом.

Максимальное напряжение на резисторе. Резистор 10 кОм мощностью 0,25 Вт: U=0,25⋅10 000=50U = \sqrt{0{,}25 \cdot 10\,000} = 50 В — выше этого напряжения он перегреется. Учтите, что у резисторов есть ещё и предельное рабочее напряжение из даташита, которое может оказаться меньше.

Типовые значения

ЦепьНапряжениеТокСопротивлениеМощность
Индикаторный светодиод с резистором от 5 В3 В на резисторе20 мА150 Ом60 мВт
Подтягивающий резистор логики 3,3 В3,3 В0,33 мА10 кОм1,1 мВт
Шунт для измерения тока 2 А0,1 В2 А0,05 Ом0,2 Вт
Нагревательный элемент 230 В, 1 кВт230 В4,35 А52,9 Ом1000 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

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

  1. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин — наименования и обозначения единиц, десятичные приставки
  2. IEC 60050-131. International Electrotechnical Vocabulary. Circuit theory — определения сопротивления, мощности и связанных величин

Обновлено . Нашли ошибку в расчёте? Напишите нам.