Что такое калькулятор закона Ома?
Закон Ома — это фундаментальное соотношение между напряжением, силой тока и сопротивлением в электрических цепях. В сочетании с основным уравнением мощности оно позволяет вычислить любую недостающую величину, когда известны остальные.
Этот калькулятор позволяет ввести любые два известных значения (например, напряжение и сопротивление или ток и мощность) и автоматически вычисляет оставшиеся величины:
- Напряжение (В)
- Ток (I)
- Сопротивление (R)
- Мощность (P)
Он полезен для самых разных целей: от простых цепей постоянного тока и определения размеров светодиодов до проверки нагрузок ввода-вывода ПЛК, источников питания и промышленной проводки.
Закон Ома и степенные соотношения
Основные уравнения:
-
Закон Ома:
V = I × R -
Мощность:
P = V × I
Из них можно вывести альтернативные формы:
-
I = V / R -
R = V / I -
P = I 2 × R -
P = V 2 / R
Калькулятор использует эти тождества для нахождения неизвестных значений на основе любой пары предоставленных вами входных данных.
Краткие справочные примеры
В таблице ниже приведены некоторые типичные комбинации напряжения, тока, сопротивления и мощности в цепях постоянного тока низкого напряжения:
| Напряжение (В) | Ток (А) | Сопротивление (Ом) | Мощность (Вт) | Пример |
|---|---|---|---|---|
| 5 В | 0,02 А | 250 Ом | 0,1 Вт | Маленький индикаторный светодиод с последовательным резистором |
| 12 В | 0,5 А | 24 Ом | 6 Вт | Автомобильная или панельная лампа |
| 24 В | 0,02 А | 1,2 кОм | 0,48 Вт | Цифровой вход ПЛК или небольшая релейная катушка |
| 24 В | 2 А | 12 Ом | 48 Вт | Двигатель постоянного тока или силовая нагрузка |
Как использовать этот калькулятор закона Ома
- Выберите известные вам значения: например, источник питания 24 В и резистор 1 кОм или источник питания 12 В и нагрузка 2 А.
- Введите любые две известные величины: заполните два поля (V, I, R или P). Калькулятор определит, какие из них заданы.
- Проверьте результаты: оставшиеся значения вычисляются автоматически с использованием соответствующего набора формул.
- Примените к своей конструкции: используйте результаты для выбора значений резисторов, проверки потребления тока или подтверждения того, что номинальная мощность находится в пределах допустимых значений компонента.
Практические советы по дизайну
-
Проверьте номинальную мощность резистора: после расчета тока и сопротивления всегда вычисляйте
P = I 2 × Rи выбирайте резистор с достаточной номинальной мощностью (обычно с запасом не менее 2×). - Следите за нагревом кабелей и трассировкой: для проводки и трассировок на печатной плате используйте рассчитанный ток для проверки допустимой токовой нагрузки и ширины дорожки, а не только проверяйте напряжение.
- Помните об ограничениях по электропитанию: если расчетный ток нагрузки превышает номинал источника питания, вам необходим источник питания с более высокими номинальными характеристиками или другая конструкция нагрузки.
- Оцените пусковые токи и условия короткого замыкания: закон Ома также помогает приблизительно оценить токи короткого замыкания, если учесть общее сопротивление контура, включая сопротивление источника.
Закон Ома — базовый инструмент практически для любого электрического расчёта. Этот калькулятор превращает его в быстрого и надёжного помощника при проектировании промышленных панелей управления, встраиваемых систем и электроники общего назначения.
