Kalkulator prawa Ohma

Czym jest prawo Ohma?

Prawo Ohma stwierdza, że prąd płynący przez przewodnik jest wprost proporcjonalny do napięcia na nim i odwrotnie proporcjonalny do jego rezystancji: U = I × R. To najbardziej fundamentalne równanie w inżynierii elektrycznej, wiążące napięcie (wolty), prąd (ampery) i rezystancję (omy) w dowolnym obwodzie rezystancyjnym.

Nazwane na cześć niemieckiego fizyka Georga Ohma, który opublikował tę zależność w 1827 roku, prawo Ohma stosuje się do wszystkich liniowych (omicznych) przewodników — materiałów, w których rezystancja pozostaje stała niezależnie od napięcia. Większość metali i rezystorów węglowych jest omicznych. Półprzewodniki (diody, tranzystory) i niektóre inne materiały są nieomiczne — ich rezystancja zmienia się z napięciem.

Trójkąt prawa Ohma

Trzy formy prawa Ohma to: U = I × R (szukaj napięcia), I = U / R (szukaj prądu), R = U / I (szukaj rezystancji). Pomocniczym sposobem zapamiętania jest trójkąt UIR — zakryj wielkość, którą chcesz znaleźć, a pozostałe dwie pokazują wzór. U na górze, I i R na dole. Zakryj U, aby zobaczyć I × R. Zakryj I, aby zobaczyć U / R. Zakryj R, aby zobaczyć U / I.

Jak korzystać z tego narzędzia

Podaj dowolne dwie z trzech wartości (napięcie, prąd, rezystancja), a kalkulator natychmiast obliczy trzecią oraz rozpraszaną moc (P = U × I). Obsługiwane są wszystkie popularne przedrostki jednostek — miliampery, kilomy, miliwolty itd.

Praktyczne przykłady

• Układ z diodą LED: zasilanie 5 V, rezystor 220 Ω, prąd = 5/220 = 22,7 mA.
• Element grzejny: 240 V na 48 Ω pobiera 5 A i zużywa 1200 W.
• Wyznaczanie rezystancji przewodu: bateria 12 V, obciążenie 2 A, R = 12/2 = 6 Ω całkowita rezystancja obwodu.

Często zadawane pytania

Czy prawo Ohma działa dla obwodów AC?

Podstawowa forma U = IR działa dla czysto rezystancyjnych obciążeń AC. Dla obwodów z kondensatorami i cewkami uogólniona forma używa impedancji (Z) zamiast rezystancji: U = I × Z. Impedancja jest liczbą zespoloną zawierającą zarówno rezystancję, jak i reaktancję (opór na zmiany prądu powodowany przez kondensatory i cewki).

Dlaczego rezystancja powoduje wydzielanie ciepła?

Gdy prąd przepływa przez rezystor, elektrony zderzają się z atomami materiału, przekazując energię kinetyczną. Energia ta objawia się jako ciepło. Moc rozpraszana jako ciepło to P = I² × R (ciepło Joule'a). Dlatego przewody dużego prądu muszą być grube (mała R) i dlatego rezystory mają nominalne moce — przekroczenie tej wartości powoduje przegrzanie i awarię.