Калькулятор закона Ома
Рассчитайте сопротивление, силу тока и напряжение в зависимости от известных параметров.
Оглавление:
- Как это работает?
- Частые вопросы и ответы
- Похожие материалы
- Поделиться и комментировать
⚡ Что считает калькулятор
Калькулятор закона Ома — это онлайн-инструмент, который помогает рассчитать силу тока, сопротивление или напряжение в электрической цепи с использованием закона Ома.
Закон Ома утверждает, что ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален напряжению, приложенному к концам проводника, и обратно пропорционален сопротивлению проводника. Таким образом, можно использовать формулу:
чтобы рассчитать ток (I), если известны напряжение (V) и сопротивление (R).
Калькулятор закона Ома может использоваться для расчета любого из трех параметров — тока, напряжения или сопротивления — при условии, что два других параметра известны.
Как использовать калькулятор
Выберите параметр, который необходимо рассчитать. Укажите значение остальных соответствующих переменных, после этого калькулятор произведет расчёт и выдаст его в указанных единицах измерения.
️ Что влияет на точность расчетов калькулятора
Точность расчетов калькулятора закона Ома зависит от нескольких факторов:
- Точность измерительных приборов: точность измерения сопротивления, напряжения и силы тока влияет на точность расчетов. Если измерительные приборы не точны, то и результаты расчетов будут неточными.
- Точность данных: данные, используемые для расчета, такие как сопротивление проводника и напряжение, должны быть точными. Если данные неточные, то и результаты расчетов будут неточными.
- Температура: температура проводника может влиять на точность расчетов, так как сопротивление проводника меняется с температурой.
- Состояние проводника: качество проводника может влиять на точность расчетов. Например, если проводник окислился или поврежден, то его сопротивление может измениться и привести к неточным результатам.
- Влияние других элементов в цепи: на точность расчетов могут влиять другие элементы в цепи, такие как резисторы, конденсаторы и индуктивности. Если эти элементы не учитываются при расчете, то результаты могут быть неточными.
- Напряжение питания: точность расчетов также может зависеть от напряжения питания и его устойчивости.
- Условия окружающей среды: окружающая среда может влиять на точность измерений и, следовательно, на точность расчетов. Например, высокая влажность может повредить измерительные приборы и привести к неточным результатам.
Учитывая все эти факторы, следует стремиться к использованию точных измерительных приборов и точных данных для расчета. Кроме того, необходимо учитывать все элементы в цепи и условия окружающей среды, чтобы получить наиболее точные результаты.
Где можно применить калькулятор
Калькулятор закона Ома можно применять в различных ситуациях, связанных с электрическими цепями.
Например, если у вас есть информация о двух из трех величин — силы тока, сопротивлении и напряжении в цепи, вы можете использовать калькулятор закона Ома для определения третьей величины.
Кроме того, калькулятор закона Ома может быть использован для проектирования электрических цепей и определения, какое сопротивление необходимо добавить в цепь, чтобы достичь нужной силы тока или напряжения.
Таким образом, калькулятор закона Ома может быть использован во многих различных ситуациях, связанных с электрическими цепями, как в учебных, так и в профессиональных целях.
Как вычислить силу тока, напряжение или сопротивление по закону Ома самостоятельно
Для вычисления силы тока, напряжения или сопротивления по закону Ома, вам необходимо знать два из трех параметров: силу тока (I), напряжение (V) и сопротивление (R).
Закон Ома утверждает, что сила тока (I) в электрической цепи прямо пропорциональна напряжению (V), а обратно пропорциональна сопротивлению (R).
Для примера, если вам даны значения сопротивления и напряжения, то вы можете вычислить силу тока по формуле I = V/R.
Аналогично, если вам даны значения силы тока и сопротивления, то вы можете вычислить напряжение по формуле V = IR.
И, наконец, если вам даны значения силы тока и напряжения, то вы можете вычислить сопротивление по формуле R = V/I.
Зная любые два параметра, вы всегда можете вычислить третий параметр, используя формулы, указанные выше.
✍️ Полезные советы
Несколько советов, которые могут помочь при использовании закона Ома:
- Изучите формулу закона Ома: U = I x R, где U — напряжение в вольтах (V), I — сила тока в амперах (A) и R — сопротивление в омах (Ω).
- Измерьте два из трех параметров, чтобы вычислить третий. Например, если известны сила тока и сопротивление, то напряжение можно вычислить, используя формулу U = I x R.
- Если известно напряжение и сопротивление, то можно вычислить силу тока, используя формулу I = U / R.
- Используйте мультиметр, чтобы измерить напряжение, силу тока или сопротивление в цепи. Мультиметр — это электронный прибор, который может измерять различные параметры электрической цепи.
- Убедитесь, что ваш мультиметр настроен на правильный диапазон измерения. Если измерение производится неправильным диапазоном, то мультиметр может дать неверные результаты.
- Не забывайте учитывать единицы измерения. Напряжение измеряется в вольтах (V), сила тока в амперах (A) и сопротивление в омах (Ω).
- Если возникают трудности при вычислении, попросите помощи у опытного электрика или другого квалифицированного специалиста. Ошибки в вычислениях могут привести к повреждению оборудования или даже к возгоранию.
❓ Вопросы и ответы
А вот несколько ответов на часто задаваемые вопросы про вычисление по закону Ома.
Что такое закон Ома?
Закон Ома утверждает, что сила тока в проводнике пропорциональна напряжению на нем и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
Как вычислить силу тока по закону Ома?
Для вычисления силы тока по закону Ома необходимо разделить напряжение на сопротивление проводника: I = V/R, где I — сила тока, V — напряжение, R — сопротивление.
Как вычислить напряжение по закону Ома?
Для вычисления напряжения по закону Ома необходимо умножить силу тока на сопротивление проводника: V = I*R, где V — напряжение, I — сила тока, R — сопротивление.
Как вычислить сопротивление по закону Ома?
Для вычисления сопротивления проводника по закону Ома необходимо разделить напряжение на силу тока: R = V/I, где R — сопротивление, V — напряжение, I — сила тока.
Как изменяется сила тока при изменении напряжения по закону Ома?
Сила тока в проводнике будет изменяться пропорционально напряжению на нем и обратно пропорционально его сопротивлению, согласно закону Ома. Если напряжение увеличивается, то сила тока в проводнике также увеличится, при условии, что сопротивление останется неизменным.
Похожие калькуляторы
Возможно вам пригодятся ещё несколько калькуляторов по данной теме:
- Фунты на кв. дюйм в бары. Введите давление в фунтах на квадратный дюйм, чтобы перевести его в бары.
- Фунты на кв. дюйм в атмосферы. Введите давление в фунтах на кв. дюйм, чтобы перевести его в атмосферное давление.
- Техническая атмосфера в паскалях. Введите давление в технических атмосферах, чтобы перевести его в паскали.
- Перевести бары в паскали. Введите давление в барах, чтобы перевести его в паскали.
- Перевести паскали в бары. Введите давление в паскалях, чтобы перевести его в бары.
- Перевести паскали в килопаскали. Введите давление в паскалях, чтобы перевести его в килопаскали.
- Перевести паскали в ньютоны на м². Введите давление в паскалях, чтобы перевести его в ньютоны на м².
- Перевести гектопаскали в паскали. Введите давление в гектопаскалях, чтобы перевести его в паскали.
- Перевести кг силы/см² в паскали. Введите давление в кг/см², чтобы перевести его в паскали.
- Перевести килопаскали в паскали. Введите давление в килопаскалях, чтобы перевести его в паскали.
Поделитесь в соцсетях
Если понравилось, поделитесь калькулятором в своих социальных сетях: вам нетрудно, а проекту полезно для продвижения. Спасибо!
Есть что добавить?
Напишите своё мнение, комментарий или предложение.
Напряжение, сопротивление, ток и мощность.
Электричество само по себе невидимо, хотя от этого его опасность ничуть не меньше. Даже наоборот: как раз потому и опаснее. Ведь если бы мы его видели, как видим, например, воду, льющуюся из крана, то наверняка бы избежали множества неприятностей.
Вода. Вот она, водопроводная труба, и вот закрытый кран. Ничего не течет, не капает. Но мы точно знаем: внутри вода. И если система исправно работает, то вода эта там находится под давлением. 2, 3 атмосферы, или сколько там? Неважно. Но давление там есть, иначе система бы не работала. Где-то гудят насосы, гонят воду в систему, создают это самое давление.
А вот наш провод электрический. Где-то далеко, на другом конце тоже гудят генераторы, вырабатывают электричество. И в проводе от этого тоже давление. Нет-нет, не давление, конечно, тут в этом проводе напряжение. Оно тоже измеряется, но в своих единицах: в вольтах.
Давит в трубах на стенки вода, никуда не двигаясь, ждет, когда найдется выход, чтобы ринуться туда мощным потоком. И в проводе молча ждет напряжение, когда замкнется выключатель, чтобы потоки электронов двинулись выполнять свое предназначение.
И вот открылся кран, потекла струя воды. По всей трубе течет, двигаясь от насоса к расходному крану. А как только замкнулись контакты выключателя, в проводах потекли электроны. Что это за движение? Это ток. Электроны текут. И это движение, этот ток тоже имеет свою единицу измерения: ампер.
И еще есть сопротивление. Для воды это, образно говоря, размер отверстия в выпускном кране. Чем больше отверстие, тем меньше сопротивление движению воды. В проводах почти также: чем больше сопротивление провода, тем меньше ток.
Вот, как-то так, если образно представлять себе основные характеристики электричества. А с точки зрения науки все строго: существует так называемый закон Ома. Гласит он следующим образом: I = U/R.
I — сила тока. Измеряется в амперах.
U — напряжение. Измеряется в вольтах.
R — сопротивление. Измеряется в омах.
Есть еще одно понятие — мощность, W. С ним тоже просто: W = U*I. Измеряется в ваттах.
Собственно, это вся необходимая и достаточная для нас теория. Из этих четырех единиц измерения в соответствии с вышеприведенными двумя формулами можно вывести некоторое множество других:
№ | Задача | Формула | Пример |
1 | Узнать силу тока, если известны напряжение и сопротивление. | I = U/R | I = 220 в / 500 ом = 0.44 а. |
2 | Узнать мощность, если известны ток и напряжение. | W = U*I | W = 220 в * 0.44 а = 96.8 вт. |
3 | Узнать сопротивление, если известны напряжение и ток. | R = U/I | R = 220 в / 0.44 а = 500 ом. |
4 | Узнать напряжение, если известны ток и сопротивление. | U = I*R | U = 0.44 а * 500 ом = 220 в. |
5 | Узнать мощность, если известны ток и сопротивление. | W = I 2 *R | W = 0.44 а * 0.44 а * 500 ом = 96.8 вт. |
6 | Узнать мощность, если известны напряжение и сопротивление. | W = U 2 /R | W = 220 в * 220 в / 500 ом = 96.8 вт. |
7 | Узнать силу тока, если известны мощность и напряжение. | I = W/U | I = 96.8 вт / 220 в = 0,44 а. |
8 | Узнать напряжение, если известны мощность и ток. | U = W/I | U = 96.8 вт / 0.44 а = 220 в. |
9 | Узнать сопротивление, если известны мощность и напряжение. | R = U 2 /W | R = 220 в * 220 в / 96.8 вт = 500 ом. |
10 | Узнать сопротивление, если известны мощность и ток. | R = W/I 2 | R = 96.8 вт / (0,44 а * 0,44 а) = 500 ом. |
Ты скажешь: — Зачем мне это все надо? Формулы, цифры. Я ж не собираюсь заниматься расчетами.
А я так отвечу: — Перечитай предыдущую статью Электроснабжение. Основы.. Как можно быть уверенным, не зная простейших истин и расчетов? Хотя, собственно, в бытовом практическом плане наиболее интересна только формула 7, где определяется сила тока при известных напряжении и мощности. Как правило, эти 2 величины известны, а результат (сила тока) безусловно необходим для определения допустимого сечения провода и для выбора защиты.
Есть еще одно обстоятельство, о котором следует упомянуть в контексте этой статьи. В электроэнергетике используется так называемый «переменный» ток. То есть, те самые электроны движутся в проводах не всегда в одном направлении, они постоянно меняют его: вперед-назад-вперед-назад. И эта смена направления движения — 100 раз в секунду.
Погоди, но ведь везде говорится, что частота 50 герц! Да, именно так и есть. Частота измеряется в количестве периодов за секунду, но в каждом периоде ток меняет свое направление дважды. Иначе сказать, в одном периоде две вершины, которые характеризуют максимальное значение тока (положительное и отрицательное), и именно в этих вершинах происходит смена направления.
Не будем вдаваться в подробности более глубоко, но все же: почему именно переменный, а не постоянный ток?
Вся проблема в передаче электроэнергии на большие расстояния. Тут как раз вступает в силу неумолимый закон Ома. При больших нагрузках, если напряжение 220 вольт, сила тока может быть очень большой. Для передачи электроэнергии с таким током потребуются провода очень большого сечения.
Выход здесь только один: поднять напряжение. Седьмая формула говорит: I = W/U. Совершенно очевидно, что если мы будем подавать напряжение не 220 вольт, а 220 тысяч вольт, то сила тока уменьшится в тысячу раз. А это значит, что сечение проводов можно взять намного меньше.
А поднять напряжение перед подачей в линию и опустить его на другом конце можно, применяя трансформаторы. Это всем известные устройства, от которых мы и получаем электроэнергию на местах. Но вообще-то на электростанциях и вырабатывается генераторами не постоянный, а именно переменный ток частотой 50 герц.
В этой статье уже не раз я обмолвился о зависимости сечения проводника от силы протекаемого тока. О том, как определить допустимое значение, узнаем в следующей статье Допустимый длительный ток..
А в небольшом видео подробно объясняется, как использовать полученные знания для обеспечения безопасности своего дома: Электропроводка без пожаров.
Сохраните, пригодится:
30%. Часть 1: Закон Ома
Да простят меня те, кто все знает (ну если не все, то по крайней мере школьный курс физики), но в последние годы мне довелось повидать много плохих и даже очень плохих установок систем видеонаблюдения. Многие были для меня загадкой, но некоторые просто резали глаз пренебрежением основными законами физики. Хотя видел я и талантливые, тщательно продуманные решения, когда от полубытовой полуигрушечной техники добивались всего, на что она способна и даже чуть больше.
Вот я и подумал: наверное, многие уже забыли, чему их учили в школе. Может, кому-то пригодится, если я опишу самые яркие практические случаи проявления физики в технике. А в заглавие я вынес цифру из поговорки моего учителя физики: «Ошибка в расчетах на 30% простительна физику-экспериментатору, но ошибка в 30 раз свидетельствует о непонимании основных законов природы».
Закон Ома
Закон, надеюсь, помнят все: I=U/R, то есть ток равен напряжению делить на сопротивление. Или наоборот: U=I*R, то есть напряжение равно ток умножить на сопротивление. Одно из неприятных проявлений этого закона — падение напряжения на токоведущих проводах, про сопротивление которых забыли.
Удельное сопротивление меди
Медь — прекрасный проводник. Самый лучший из общедоступных. Однако не идеальный. Сопротивление провода диаметром 1 мм2 и длиной 100 метров составляет около 2 Ом. Вообще-то, это сопротивление зависит от технологии производства провода и его температуры, а также от степени помятости провода, усилия натяжения и чего-нибудь еще, но с точностью до 30% будем считать — 2 Ома. Это можно запомнить, как мировую константу. Это исходная точка. На практике провода сечением 1 мм2 встречаются не так уж часто, но пересчитать нетрудно, например:
Камеры надо питать
Предположим, вы подвели питание (12 Вольт) к видеокамере широко распространенным проводом сечением 0.2 мм2. Это в пять раз тоньше, поэтому сопротивление будет в пять раз больше нашей исходной цифры. Это уже 10 Ом.
Предположим, длина провода до камеры составила 150 метров. Значит, сопротивление провода будет еще больше -15 Ом. Теперь смотрим в паспорт видеокамеры и видим, что она потребляет ток 300 мА. Вспоминаем закон Ома и получаем падение напряжения 4.5 Вольта. Питание подведено двумя проводами, по обоим идет ток (по одному — туда, по другому — обратно) и на каждом из них упадет по четыре с половиной вольта. То есть всего 9 вольт потерялись по дороге, а для камеры из поданных 12 Вольт осталось всего-то ничего — только 3 Вольта.
Результат — не работает. Что же делать? Наивный дилетант скажет — нет проблем! Надо взять источник питания напряжением побольше, чтобы хватило и на паразитное падение на проводах и на камеру осталось, сколько положено. Стало быть, 21 Вольт источник питания. Вообще-то, весьма нестандартный номинал, но, допустим, мы поискали и нашли такой или даже сделали специально. Что же получится?
На самом деле в паспорте указан максимальный ток потреоления, а если объектив с автодиафрагмой неподвижен, и весь экран темный (а именно это случится первым же вечером), то потребление может оказаться намного меньше, например 100 мА. Теперь на проводах почти ничего не теряется (ну, если посчитать, то вольта три), а значит на долю камеры останется аж 18 вольт. Это, пожалуй, чересчур — сгореть может.
Что же делать? Сначала отмерять, а уж потом отрезать. В данном случае считать прежде, чем прокладывать провода. В том же паспорте указан допустимый разброс напряжения питания. Обычно это +- 15%. На самом деле она, конечно, выдержит +- 30%, но не будем искушать судьбу. Сказано — от 10 до 14 Вольт — так и сделаем. Возьмем источник питания 14 Вольт, в таком случае напряжение на камере уж никак не превысит допустимого. Теперь посчитаем падение напряжения на проводах: в самом худшем случае для камеры должно остаться 10 Вольт, а значит на проводах питания может упасть не более чем по два вольта на каждом. Что там говорит закон Ома? Два вольта при максимальном токе (300 мА) означает допустимое сопротивление провода около 6 Ом. Это для нашего реального случая — для куска провода 150 метров длиной. Если пересчитать к стандартной длине, то, значит, нужен провод с погонным сопротивлением не хуже чем 4 ома на 100 метров. Вспоминаем «мировую константу» — 2 Ома на 100 метров для провода сечением 1мм2 и видим, что нам нужен провод вдвое тоньше — сечением 0.5 мм2. То есть более толстый, конечно, тоже годится, но зачем же без нужды зарывать медь обратно в землю — ее наши братья-металлурги совсем не за бесплатно оттуда выкапывали.
Автор: А.М. Омельянчук
технический директор
ЗАО «Компания Безопасность»
Читайте также:
- Из отечественной истории развития систем охранного телевидения
- Проектирование системы видеонаблюдения
- Применение взрывобезопасного оборудования в системах охранного видеонаблюдения
- Инфракрасное излучение в системах видеонаблюдения
- Реализация функции видеоанализа: Современное состояние
Формула мощности электрического тока. Как узнать, найти, вычислить, рассчитать мощность.
Электрическая мощность является одной из наиболее важных и значимых характеристик, которая показывает величину, силу той электротехники, систем, цепей, что работают, выполняя ту или иную функцию. Естественно, как и любая другая физическая величина электрическая мощность должна иметь свою меру, благодаря которой появляется возможность ее рассчитывать, делая заведомо точные, экономичные, эффективные устройства, системы и т.д. Для расчетов существуют определенные формулы, по которым и находятся нужные значения мощности.
Формула мощности тока (электрического) достаточно проста и выражается как произведение напряжения на силу тока. То есть, чтобы найти электрическую мощность достаточно просто напряжение умножить на ток. Если воспользоваться законом ома, то ее можно найти и через сопротивление. В этом случае электрическая мощность будет равна силе тока в квадрате умноженный на сопротивление или же напряжение в квадрате деленное на сопротивление.
Напомню, что при использовании формул подразумевается применение основных единиц измерения физических величин. В нашем случае основными единицами будут:
Электрическая мощность — Ватт;
Сила тока — Ампер;
Напряжение — Вольт;
Сопротивление — Ом.
Исходя из этого формула мощности электрического тока будет звучать так — 1 Ватт равен 1 Вольт умноженный на 1 Ампер. Думаю вы смысл поняли. Меньшими единицами измерения мощности является милливатты (1000 мВт = 1 Вт), большими единицами являются киловатты и мегаватты (1 кВт = 1000 Вт, 1 МВт = 1000 000 Вт). Милливатты это достаточно маленькая мощность, ее используют в электронике, радиотехнике. К примеру мощность слухового аппарата измеряется именно в милливаттах. Мощность в ваттах можно встретить в звуковых усилителях, у небольших блоках питания, мини электродвигателях. Киловатты это мощность, которая часто встречается в бытовых и технических устройствах (электрочайники, электродвигатели, обогреватели и т.д.). Мегаватты это уже достаточно большая мощность, ее можно встретить на электроподстанциях, электростанциях, у потребителях электроэнергии размером с город и т.д.
Если говорить о формуле более научной, которая электрическую мощность тока выражает через работу и время, то она будет звучать так — электрическая мощность равна отношению работы тока на участке цепи ко времени, в течении которого совершается эта работа.
То есть, работа деленная на время будет определять мощность. Кроме этого часто путают такие величины как ватты и ватт-час. В ваттах измеряется электрическая мощность — скорость изменения энергии (передачи, преобразования, потребления). А ватт-час являются единицей измерения самой энергии (работы). В ватт-часах выражается энергия, произведенная (переданная, преобразованная, потребленной) за определенное время.
Мощность также разделяется на активную и реактивную. Активная мощность — часть полной мощности, что удалось передать в нагрузку за период переменного тока. Она равна произведению действующих значений напряжения и тока на cosφ (косинус угла сдвига фаз между ними). Электрическая мощность, что не была передана в нагрузку, а привела к некоторым потерям (на излучение, нагрев) называется реактивной мощностью. Она равна произведению действующих значений напряжения и тока на sinφ (синус угла сдвига фаз между ними).
P.S. Электрическая мощность является одной из главных величин и характеристик, используемые в электротехнике. Именно ее мы узнаем при покупки того или иного электрического устройства. Ведь она определяет силу, с которой электротехника может работать. К примеру электродрель. Если мы купим дрель недостаточной мощности, то она просто не сможет обеспечить нам нормальную работу при сверлении. Хотя гнаться за слишком большой мощностью также не следует, ведь это ведет к излишней трате электроэнергии, за которую вы будете платить. Так что у всего должна быть своя мера и мощность.