Используйте калькулятор закона Ома и мощности постоянного тока
Выберите два известных значения, чтобы рассчитать напряжение, ток, сопротивление и мощность резистивной цепи постоянного тока. Руководство объясняет пары входных данных, единицы, обновляемые результаты и проверки на примере одного резистора.
Начните с одного резистора
Представьте идеальный резистор 470 Ω с напряжением 12 V на нём. Калькулятор определяет ток через резистор и мощность, рассеиваемую в виде тепла. Введите значения прямо в калькулятор; открывать файл примера не нужно.
Пошаговая инструкция
Откройте Калькулятор закона Ома и мощности постоянного тока. В разделе Известные значения выберите V + R: напряжение и сопротивление.
Введите 12 в поле Напряжение и выберите V. Введите 470 в поле Сопротивление и выберите Ω. На схеме V и R известны; I и P предстоит рассчитать.
Известно: 12 V и 470 Ω
Источник создаёт напряжение 12 V на резисторе 470 Ω. Стрелка показывает условное направление тока; его величину и мощность резистора ещё нужно рассчитать. Просмотрите Ваши результаты; они обновляются при редактировании без кнопки расчёта. Поле Ток должно показывать 25,5319 mA, а Мощность — 306,383 mW. Раздел Формула показывает V = I × R и P = V × I с рассчитанными значениями.
12 V · 470 Ω
Для этого идеального резистора I = 12 / 470 A и P = 12 × I W. Подписи используют отображаемые результаты калькулятора; 306,383 mW — примерно 0,306383 W. Измените значение сопротивления на 0,47, а единицу на kΩ. Нужны оба изменения: 0,47 kΩ равны 470 Ω. Ток и мощность должны остаться прежними.
12 V · 470 Ω
12 V · 0,47 kΩ
Обе записи описывают один и тот же резистор, поэтому рассчитанные ток и мощность одинаковы. Выберите V + I в разделе Известные значения. Инструмент заполняет новые поля из последнего корректного расчёта, используя более точное значение тока, чем в плитке результата. Прочитайте рассчитанное сопротивление: оно должно быть около 470 Ω. Таблица ниже объясняет все шесть пар входных данных.
Вернитесь к V + R, оставьте сопротивление 470 Ω и измените напряжение на 24 V. Сравните ток и мощность с примером 12 V ниже. Ток удваивается, а мощность увеличивается вчетверо, поскольку сопротивление постоянно. Используйте Печать результатов, чтобы напечатать результат.
12 V · 470 Ω
24 V · 470 Ω
Для того же резистора 470 Ω повышение напряжения с 12 V до 24 V даёт ток 51,0638 mA и рассеиваемую мощность 1,22553 W.
Выберите два известных значения
V — напряжение на резисторе, I — ток через него, R — сопротивление, P — рассеиваемая мощность. Каждая пара рассчитывает две другие величины; все четыре отображаются в результатах.
| Известные значения | Другие рассчитанные значения |
|---|---|
| V + I Напряжение + Ток | Сопротивление и Мощность |
| V + R Напряжение + Сопротивление | Ток и Мощность |
| V + P Напряжение + Мощность | Ток и Сопротивление |
| I + R Ток + Сопротивление | Напряжение и Мощность |
| I + P Ток + Мощность | Напряжение и Сопротивление |
| R + P Сопротивление + Мощность | Напряжение и Ток |
Смена пары известных значений меняет поля ввода. После корректного расчёта инструмент заполняет их из результата с точностью до десяти значащих цифр. Если предыдущие данные были некорректными, для новых полей используются значения по умолчанию. Проверьте значения и единицы перед продолжением.
Выберите единицы или введите суффикс единицы
| Величина | Доступные единицы |
|---|---|
| Напряжение · V | mV, V, kV |
| Ток · I | nA, µA, mA, A, kA |
| Сопротивление · R | mΩ, Ω, kΩ, MΩ, GΩ |
| Мощность · P | µW, mW, W, kW, MW |
Число и выбранная единица действуют вместе. Замена Ω на kΩ при сохранении числа 470 означает 470 000 Ω; число не преобразуется в 0,47. Чтобы сохранить то же сопротивление, измените и число, и единицу, как в шаге 4.
Можно также ввести значение с единицей, например 250 mA или 4,7 kΩ. Поддерживаемый введённый суффикс имеет приоритет над списком: 470 Ω читается как 470 Ω, даже если в списке стоит kΩ. Согласуйте числа и единицы. В пошаговом примере используются числа без суффиксов и списки единиц.
Результаты автоматически выбирают приставку SI и показывают до шести значащих цифр. Например, 0,3063829787 W отображается как 306,383 mW. Меняется представление, а не рассчитанная величина.
Печать результатов или сброс
| Элемент управления | Действие |
|---|---|
| Печать результатов | Открывает диалог печати браузера для страницы калькулятора. Печать отключена, пока входные данные некорректны. |
| Сбросить | Возвращает V + I со значениями 12 V и 250 mA. Эти значения по умолчанию дают 48 Ω и 3 W; сброс не возвращает пример 470 Ω из этого руководства. |
Проверьте расчёт
- Для 12 V и 470 Ω проверьте 25,5319 mA и 306,383 mW. Переход к 0,47 kΩ должен оставить оба результата прежними.
- Проверьте уравнения в основных единицах: I = V / R = 12 / 470 A и P = V × I = 144 / 470 W. Используйте амперы, умножая вольты на ток для получения ватт.
- Для 24 V и тех же 470 Ω проверьте 51,0638 mA и 1,22553 W. Более высокое напряжение увеличивает и ток, и нагрев.
- Для обратной проверки переключайте пары известных значений с заполненными данными. Повторный ввод округлённого результата может дать небольшое отличие восстановленного значения. Сравнивайте единицы ввода и числа.
Вопросы и устранение неполадок
Почему результат изменился в 1 000 раз?
Проверьте единицы ввода и написанные суффиксы. При 12 V сопротивление 470 kΩ равно 470 000 Ω и даёт 25,5319 µA, а не 25,5319 mA. Ω и kΩ отличаются в 1 000 раз; то же относится к mA и A. При смене единицы корректируйте число, если хотите сохранить ту же физическую величину.
Почему поля выделены, а результаты пустые?
Проверьте, что оба поля содержат конечные корректные числа и поддерживаемые единицы для выбранных величин. Отрицательные значения отклоняются, поскольку инструмент использует модули величин. Исправьте выделенные поля; результаты обновятся автоматически.
Можно ли ввести ноль?
Сопротивление должно быть больше нуля. Когда оно известно, допускаются нулевые напряжение, ток или мощность. Тогда напряжение, ток и мощность становятся нулевыми, а известное сопротивление сохраняется. Пары без сопротивления требуют, чтобы оба входных значения были больше нуля.
Почему обратная проверка даёт немного другое сопротивление?
Плитки результатов округляются максимум до шести значащих цифр. Повторный ввод 25,5319 mA с 12 V даёт сопротивление около 470 Ω с небольшим отличием из-за округления. Смена известной пары использует ранее рассчитанные значения с точностью до десяти значащих цифр, уменьшая это отличие.
Подсказывает ли рассчитанная мощность, какой резистор купить?
Результат мощности — это тепло, рассеиваемое идеальным резистором в этом расчёте. Он не выбирает компонент и не проверяет номинальную мощность в документации. Сравните его с допустимой мощностью рассеивания производителя при вашей рабочей температуре и условиях монтажа, включая требования по снижению нагрузки.
Можно ли использовать пример для LED или реактивной нагрузки переменного тока?
Калькулятор моделирует резистивную цепь постоянного тока с модулями величин. Он не учитывает прямое напряжение LED, фазовый угол переменного тока, коэффициент мощности или реактивный импеданс. Для LED используйте Подберите последовательный резистор для цепочки светодиодов; для одной группы последовательных или параллельных резисторов — Объедините резисторы или конденсаторы в одну последовательную или параллельную группу. Более сложным цепям нужна модель с остальными компонентами.