Relacja w sercu każdego obwodu
Georg Ohm opublikował tę zależność w 1827 r. i nadal jest to pierwsze równanie, którego każdy uczy się w elektronice: prąd płynący przez przewodnik jest wprost proporcjonalny do napięcia na nim i odwrotnie proporcjonalny do jego rezystancji. Zapisane jako wzór, to V = I × R.
V = I × R
I = V ÷ R
R = V ÷ I
Ponieważ jest to tylko jedno równanie przełożone na trzy sposoby, a znajomość dwóch dowolnych z trzech wielkości zawsze wyznacza trzecią. Akumulator 12-woltowy przepuszczający prąd przez rezystor 6 omów pobiera 12 ÷ 6 = 2 ampery — to całe obliczenie i to narzędzie automatycznie oblicza brakującą wartość.
Wprowadzanie mocy do obrazu
Moc — szybkość przekształcania energii w ciepło lub pracę, mierzona w watach — jest zgodna z prawem Ohma jako P = V × I. Podstaw V = I × R lub I = V / R, a otrzymasz dwie dodatkowe przydatne formy, dlatego też ten kalkulator oferuje trzy sposoby obliczania mocy w zależności od tego, które dwie wartości faktycznie masz pod ręką.
P = V × I
P = I² × R
P = V² ÷ R
Ten sam przykład 12 V, 2 A pobiera P = 12 × 2 = 24 waty. Przed podłączeniem kabla warto porównać moc znamionową komponentu z tą liczbą — rezystor o wartości znamionowej mniejszej niż moc, którą faktycznie rozproszy, ma tendencję do przegrzania i awarii.
Sprawdzony przykład rozwiązywania problemów
Załóżmy, że multimetr wskazuje 9 V na nieznanym rezystorze, a oddzielny odczyt prądu pokazuje przepływający przez niego 30 mA. Konwersja 30 mA na ampery (0,03 A) i obliczanie rezystancji:
R = V ÷ I = 9 ÷ 0.03 = 300 Ω
To ta sama logika, którą stosuje się przy sprawdzaniu podejrzanego komponentu: zmierz dwie wartości, oblicz trzecią i porównaj z wartościami znamionowymi lub kodem koloru części. Odczyt znacznie wykraczający poza oczekiwaną wartość zwykle wskazuje na złe połączenie, uszkodzony element lub niewłaściwą część obwodu.
Gdzie prosta wersja przestaje obowiązywać
Prawo Ohma zakłada, że rezystancja pozostaje stała, co jest prawdą w przypadku zwykłego rezystora w normalnym zakresie roboczym, ale nie we wszystkim. Diody, diody LED i tranzystory mają rezystancję, która zmienia się wraz z napięciem na nich, więc V = I × R nie opisuje bezpośrednio ich zachowania. Ciepło również ma znaczenie — rezystancja drutu rośnie w miarę nagrzewania się, dlatego ten sam stały rezystor może pobierać nieco inny prąd na zimno niż po pewnym czasie pracy. W przypadku obwodów prądu przemiennego sama rezystancja to nie wszystko — cewki indukcyjne i kondensatory dodają reaktancję, co wymaga obliczeń impedancji wykraczających poza podstawową zależność prądu stałego.
Powiązane obliczenia elektryczne
W przypadku kosztów eksploatacji urządzenia i natężenia prądu na podstawie mocy i napięcia,kalkulator prąduobejmuje pełne koło mocy formuł. Jeśli identyfikujesz konkretną wartość rezystora na podstawie jego kolorowych pasków, a nie zmierzonego odczytu,kalkulator kodu koloru rezystoradekoduje to bezpośrednio i w przypadku dłuższych przebiegów przewodów, plikkalkulator spadku napięciaodpowiada za rezystancję samego kabla.