Máy tính định luật Ohm

Định luật Ohm liên quan đến điện áp (V), dòng điện (I) và điện trở (R) trong một mạch điện trở đơn giản: V = I × R. Cho hai giá trị bất kỳ, bạn có thể tìm giá trị thứ ba - đây là nền tảng của phân tích mạch DC cơ bản.

Điện áp tính bằng vôn, dòng điện tính bằng ampe và điện trở tính bằng ohm. Đối với mạch điện xoay chiều có điện trở thuần, giá trị RMS sử dụng cùng một công thức. Tụ điện, cuộn cảm và các thành phần phi tuyến tính cần những mô hình tiên tiến hơn.

Ví dụ: 12 V trên điện trở 4 Ω rút ra I = V `R = 3 A. Công suất tiêu tán là V × I = 36 W — kiểm tra định mức công suất điện trở trong các thiết kế thực tế.

Công suất trong tải điện trở cũng tuân theo P = V × I = V2/R = I2R. Khi bảng dữ liệu liệt kê công suất tối đa nhưng bạn chỉ đo điện áp, hãy sắp xếp lại để tìm dòng điện hoặc điện trở trước khi xác nhận bộ phận đó an toàn.

Điện trở nối tiếp cộng trực tiếp (R_total = R1 + R2). Các nhánh song song kết hợp thành 1/R_total = 1/R1 + 1/R2 — giảm mạng xuống một điện trở tương đương trước khi áp dụng định luật Ohm cho toàn bộ mạch.

Ví dụ hoạt động với các giá trị băng ghế điển hình: nguồn 12 V và tải 4 Ω → dòng điện 3 A và mức tiêu tán 36 W. Điện trở ¼ W sẽ quá nóng ngay lập tức; chọn một bộ phận được định mức trên công suất tính toán hoặc tăng khả năng chống cắt dòng điện.

Mạch LED minh họa lý do bạn sắp xếp lại định luật Ohm trước khi chọn các bộ phận. Một nguồn điện dự phòng 12 V cung cấp cho đèn LED điện áp chuyển tiếp 2 V để lại 10 V trên điện trở nối tiếp. Nhắm mục tiêu 20 mA, R = 10 V 0,02 A = 500 Ω - xác minh điện trở tiêu tán I2R ≈ 0,2 W, không phải một phần 1/8 W nhỏ.

Điện trở của dây trở nên không đáng kể khi chạy ở điện áp thấp kéo dài. Đồng ở nhiệt độ phòng tăng thêm khoảng 0,017 Ω trên mỗi mét vuông trên mỗi mm2 tiết diện - dây kéo dài mỏng có thể giảm điện áp có thể đo được khi tải ngay cả khi bản thân tải chỉ ở mức vài ohm. Các nhà chế tạo xe RV và xe tải thường tăng kích thước cáp sau khi thấy mạch điện tủ lạnh 12 vôn giảm hơn 3%.

Với các giá trị mặc định được đặt để giải dòng điện, 12 V và 6 Ω cho I = 2 A và P = 24 W. Chuyển chế độ giải sang điện trở khi bạn biết điện áp nguồn và dòng điện mong muốn — đó là cách khớp nguồn điện dự phòng với các tải không xác định. Xác nhận xếp hạng cầu chì và thước đo dây vượt quá cường độ dòng điện tính toán trước khi để thử nghiệm băng ghế liên tục được cấp nguồn qua đêm.