Взаємозв'язок в основі кожного контуру
Георг Ом опублікував цю залежність у 1827 році, і це все ще перше рівняння, яке хтось вивчає в електроніці: струм у провіднику прямо пропорційний напрузі на ньому та обернено пропорційний його опору. У вигляді формули це V = I × R.
V = I × R
I = V ÷ R
R = V ÷ I
Оскільки це лише одне рівняння, перебудоване трьома способами, знання будь-яких двох із трьох величин завжди визначає третю. 12-вольтова батарея, що проштовхує струм через резистор на 6 Ом, споживає 12 ÷ 6 = 2 ампери — це весь розрахунок, і цей інструмент автоматизує для будь-якого значення, якого вам не вистачає.
Внесення сили в картину
Потужність — швидкість, з якою енергія перетворюється на тепло або роботу, вимірюється у ватах — відповідає закону Ома як P = V × I. Підставте V = I × R або I = V / R, і ви отримаєте ще дві корисні форми, тому цей калькулятор пропонує три способи визначення потужності залежно від того, які два значення насправді є у вас під рукою.
P = V × I
P = I² × R
P = V² ÷ R
Той самий приклад 12 В, 2 А споживає P = 12 × 2 = 24 Вт. Варто перевірити номінальну потужність компонента за цим числом, перш ніж під’єднувати його — резистор, номінальна потужність якого менша, ніж потужність, яку він справді розсіює, має тенденцію перегріватися та виходити з ладу.
Працюючий приклад усунення несправностей
Скажімо, мультиметр показує 9 В на невідомому резисторі, а окреме показання струму показує, що через нього протікає 30 мА. Перетворення 30 мА в ампер (0,03 А) і визначення опору:
R = V ÷ I = 9 ÷ 0.03 = 300 Ω
Це та сама логіка, яка використовується для перевірки підозрілого компонента на працездатність: виміряйте два значення, обчисліть третє та порівняйте його з тим, яким має бути рейтинг або колірний код частини. Показання, яке значно перевищує очікуване число, зазвичай вказує на погане з’єднання, несправний компонент або неправильну частину в схемі.
Де проста версія перестає застосовуватися
Закон Ома передбачає, що опір залишається постійним, що справедливо для простого резистора в нормальному робочому діапазоні, але не для всіх. Діоди, світлодіоди та транзистори мають опір, який змінюється залежно від напруги на них, тому V = I × R не описує їх поведінку безпосередньо. Тепло також має значення — опір дроту зростає, коли він нагрівається, тому той самий постійний резистор може споживати дещо інший струм у холодному стані, ніж після роботи деякий час. А для ланцюгів змінного струму лише опір — це не вся історія — котушки індуктивності та конденсатори додають реактивний опір, вимагаючи розрахунків імпедансу, які виходять за межі цього основного співвідношення постійного струму.
Супутні електричні розрахунки
Для витрат на експлуатацію приладу та сили струму від потужності та напругикалькулятор електроенергіїохоплює повну потужність формул. Якщо ви визначаєте конкретне значення резистора за його кольоровими смугами, а не за виміряним показанням,калькулятор колірного коду резисторадекодує це напряму, а для більш довгих проводівкалькулятор падіння напругивраховує опір самого кабелю.