ใช้เครื่องคำนวณกฎของโอห์มและกำลังไฟ DC
เลือกค่าที่ทราบสองค่าเพื่อคำนวณแรงดัน กระแส ความต้านทาน และกำลังไฟของวงจร DC ที่เป็นความต้านทาน คู่มือนี้อธิบายคู่ค่าป้อนเข้า หน่วย ผลลัพธ์ที่อัปเดตทันที และการตรวจสอบ โดยใช้ตัวต้านทานหนึ่งตัวเป็นตัวอย่าง
เริ่มจากตัวต้านทานหนึ่งตัว
ลองนึกถึงตัวต้านทานอุดมคติขนาด 470 Ω ที่มีแรงดัน 12 V คร่อมอยู่ เครื่องคำนวณจะหากระแสที่ไหลผ่านและกำลังที่สูญเสียเป็นความร้อน ป้อนค่าลงในเครื่องคำนวณโดยตรง ไม่ต้องเปิดไฟล์ตัวอย่าง
ขั้นตอนการใช้งาน
เปิด เครื่องคำนวณกฎของโอห์มและกำลังไฟ DC ในส่วน ค่าที่ทราบ เลือก V + R ซึ่งคือแรงดันและความต้านทาน
ป้อน 12 ใน แรงดันไฟฟ้า แล้วเลือก V ป้อน 470 ใน ความต้านทาน แล้วเลือก Ω ในแผนผัง V และ R เป็นค่าที่ทราบ ส่วน I และ P ต้องคำนวณ
ค่าที่ทราบ: 12 V และ 470 Ω
แหล่งจ่ายให้แรงดัน 12 V คร่อมตัวต้านทาน 470 Ω ลูกศรแสดงทิศทางกระแสตามแบบแผน ขนาดของกระแสและกำลังในตัวต้านทานยังต้องคำนวณ อ่าน ผลลัพธ์ ซึ่งจะอัปเดตเมื่อแก้ไขค่าโดยไม่ต้องกดปุ่มคำนวณ กระแสไฟฟ้า ควรแสดง 25.5319 mA และ กำลังไฟฟ้า ควรแสดง 306.383 mW ส่วน สูตร แสดง V = I × R และ P = V × I พร้อมค่าที่คำนวณได้
12 V · 470 Ω
สำหรับตัวต้านทานอุดมคตินี้ I = 12 / 470 A และ P = 12 × I W ป้ายกำกับใช้ผลลัพธ์ที่เครื่องคำนวณแสดง โดย 306.383 mW เท่ากับประมาณ 0.306383 W เปลี่ยนค่าความต้านทานเป็น 0.47 และหน่วยเป็น kΩ ต้องเปลี่ยนทั้งสองอย่าง เพราะ 0.47 kΩ เท่ากับ 470 Ω กระแสและกำลังควรเท่าเดิม
12 V · 470 Ω
12 V · 0.47 kΩ
ค่าความต้านทานทั้งสองแบบหมายถึงตัวต้านทานเดียวกัน จึงได้กระแสและกำลังที่คำนวณเหมือนกัน เลือก V + I ใน ค่าที่ทราบ เครื่องมือจะเติมช่องใหม่จากการคำนวณที่ถูกต้องครั้งก่อน โดยใช้กระแสที่ละเอียดกว่าค่าบนช่องผลลัพธ์ อ่านความต้านทานที่คำนวณได้ ซึ่งควรอยู่ที่ประมาณ 470 Ω ตารางด้านล่างอธิบายคู่ค่าป้อนเข้าทั้งหกแบบ
กลับไปที่ V + R คงความต้านทานไว้ที่ 470 Ω แล้วเปลี่ยนแรงดันเป็น 24 V เปรียบเทียบกระแสและกำลังใหม่กับกรณี 12 V ด้านล่าง กระแสเพิ่มเป็นสองเท่าและกำลังเป็นสี่เท่า เพราะความต้านทานคงที่ ใช้ พิมพ์ผลลัพธ์ เมื่อต้องการพิมพ์ผลลัพธ์
12 V · 470 Ω
24 V · 470 Ω
สำหรับตัวต้านทาน 470 Ω ตัวเดิม การเพิ่มแรงดันจาก 12 V เป็น 24 V ทำให้กระแสเป็น 51.0638 mA และกำลังที่สูญเสียเป็น 1.22553 W
เลือกค่าที่ทราบสองค่า
V คือแรงดันคร่อมตัวต้านทาน I คือกระแสที่ไหลผ่าน R คือความต้านทาน และ P คือกำลังที่สูญเสีย แต่ละคู่คำนวณอีกสองปริมาณที่เหลือ โดยทั้งสี่ค่าจะแสดงในผลลัพธ์
| ค่าที่ทราบ | ค่าอื่นที่คำนวณได้ |
|---|---|
| V + I แรงดันไฟฟ้า + กระแสไฟฟ้า | ความต้านทาน และ กำลังไฟฟ้า |
| V + R แรงดันไฟฟ้า + ความต้านทาน | กระแสไฟฟ้า และ กำลังไฟฟ้า |
| V + P แรงดันไฟฟ้า + กำลังไฟฟ้า | กระแสไฟฟ้า และ ความต้านทาน |
| I + R กระแสไฟฟ้า + ความต้านทาน | แรงดันไฟฟ้า และ กำลังไฟฟ้า |
| I + P กระแสไฟฟ้า + กำลังไฟฟ้า | แรงดันไฟฟ้า และ ความต้านทาน |
| R + P ความต้านทาน + กำลังไฟฟ้า | แรงดันไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้า |
เมื่อเปลี่ยนคู่ค่าที่ทราบ ช่องป้อนเข้าจะเปลี่ยนตาม หลังการคำนวณที่ถูกต้อง เครื่องมือจะเติมค่าจากผลลัพธ์โดยใช้เลขนัยสำคัญสูงสุดสิบหลัก หากข้อมูลก่อนหน้าไม่ถูกต้อง จะใช้ค่าเริ่มต้นสำหรับช่องใหม่ ตรวจสอบค่าและหน่วยก่อนดำเนินการต่อ
เลือกหน่วยหรือพิมพ์หน่วยต่อท้ายค่า
| ปริมาณ | หน่วยที่มีให้เลือก |
|---|---|
| แรงดันไฟฟ้า · V | mV, V, kV |
| กระแสไฟฟ้า · I | nA, µA, mA, A, kA |
| ความต้านทาน · R | mΩ, Ω, kΩ, MΩ, GΩ |
| กำลังไฟฟ้า · P | µW, mW, W, kW, MW |
ตัวเลขและหน่วยที่เลือกมีความหมายร่วมกัน หากเปลี่ยน Ω เป็น kΩ แต่คงตัวเลข 470 ไว้ จะหมายถึง 470,000 Ω ตัวเลขไม่ได้แปลงเป็น 0.47 โดยอัตโนมัติ หากต้องการความต้านทานเดิม ให้เปลี่ยนทั้งตัวเลขและหน่วยตามขั้นตอน 4
คุณสามารถพิมพ์ค่าพร้อมหน่วย เช่น 250 mA หรือ 4.7 kΩ หน่วยต่อท้ายที่รองรับจะมีลำดับความสำคัญเหนือเมนู ดังนั้น 470 Ω จะอ่านเป็น 470 Ω แม้เมนูเลือก kΩ อยู่ ตรวจสอบให้ตัวเลขและหน่วยสอดคล้องกัน ขั้นตอนในคู่มือนี้ใช้ตัวเลขอย่างเดียวร่วมกับเมนูหน่วย
ผลลัพธ์เลือกคำนำหน้า SI อัตโนมัติและแสดงเลขนัยสำคัญสูงสุดหกหลัก ตัวอย่างเช่น 0.3063829787 W แสดงเป็น 306.383 mW สิ่งนี้เปลี่ยนวิธีแสดงผล ไม่ใช่ปริมาณที่คำนวณ
พิมพ์ผลลัพธ์หรือรีเซ็ต
| ปุ่มควบคุม | การทำงาน |
|---|---|
| พิมพ์ผลลัพธ์ | เปิดหน้าต่างพิมพ์ของเบราว์เซอร์สำหรับหน้าเครื่องคำนวณ การพิมพ์จะถูกปิดใช้งานเมื่อข้อมูลป้อนเข้าไม่ถูกต้อง |
| รีเซ็ต | กลับไปที่ V + I พร้อมค่า 12 V และ 250 mA ค่าเริ่มต้นเหล่านี้ให้ 48 Ω และ 3 W การรีเซ็ตไม่ได้กลับไปยังตัวอย่าง 470 Ω ในคู่มือนี้ |
ตรวจสอบการคำนวณ
- สำหรับ 12 V และ 470 Ω ตรวจสอบให้ได้ 25.5319 mA และ 306.383 mW การเปลี่ยนเป็น 0.47 kΩ ควรทำให้ผลลัพธ์ทั้งสองคงเดิม
- ตรวจสอบสมการด้วยหน่วยพื้นฐาน: I = V / R = 12 / 470 A และ P = V × I = 144 / 470 W ใช้แอมแปร์เมื่อคูณโวลต์ด้วยกระแสเพื่อให้ได้วัตต์
- ที่ 24 V และความต้านทานเดิม 470 Ω ตรวจสอบให้ได้ 51.0638 mA และ 1.22553 W แรงดันที่สูงขึ้นเพิ่มทั้งกระแสและความร้อน
- หากต้องการตรวจสอบย้อนกลับ ให้เปลี่ยนคู่ค่าที่ทราบโดยใช้ค่าที่เติมไว้ หากพิมพ์ผลลัพธ์ที่ปัดเศษแล้วอีกครั้ง ค่าที่คำนวณย้อนกลับอาจต่างเล็กน้อย เปรียบเทียบหน่วยป้อนเข้าด้วย ไม่ใช่แค่ตัวเลข
คำถามและการแก้ปัญหา
ทำไมผลลัพธ์จึงเปลี่ยนไป 1,000 เท่า?
ตรวจสอบหน่วยป้อนเข้าและหน่วยต่อท้ายที่พิมพ์ ที่ 12 V ค่า 470 kΩ หมายถึง 470,000 Ω และให้ 25.5319 µA ไม่ใช่ 25.5319 mA หน่วย Ω และ kΩ ต่างกัน 1,000 เท่า เช่นเดียวกับ mA และ A เมื่อเปลี่ยนหน่วย ให้ปรับตัวเลขด้วยหากต้องการคงค่าทางกายภาพเดิม
ทำไมช่องป้อนเข้าถูกเน้นและผลลัพธ์ว่าง?
ตรวจสอบว่าทั้งสองช่องมีตัวเลขที่มีค่าจำกัดและถูกต้อง พร้อมหน่วยที่รองรับสำหรับปริมาณที่เลือก เครื่องมือใช้ขนาดของปริมาณจึงไม่รับค่าลบ แก้ไขช่องที่ถูกเน้น แล้วผลลัพธ์จะอัปเดตอัตโนมัติ
ป้อนศูนย์ได้หรือไม่?
ความต้านทานต้องมากกว่าศูนย์ หากทราบความต้านทาน สามารถใช้แรงดัน กระแส หรือกำลังเป็นศูนย์ได้ จากนั้นแรงดัน กระแส และกำลังจะเป็นศูนย์ โดยคงความต้านทานที่ทราบไว้ คู่ค่าที่ไม่มีความต้านทานต้องมีค่าป้อนเข้าทั้งสองมากกว่าศูนย์
ทำไมการตรวจสอบย้อนกลับให้ความต้านทานต่างเล็กน้อย?
ช่องผลลัพธ์ปัดเศษเป็นเลขนัยสำคัญสูงสุดหกหลัก การป้อน 25.5319 mA อีกครั้งร่วมกับ 12 V จะให้ความต้านทานใกล้ 470 Ω แต่ต่างเล็กน้อยจากการปัดเศษ การเปลี่ยนคู่ค่าที่ทราบใช้ค่าที่คำนวณก่อนหน้าโดยมีเลขนัยสำคัญสูงสุดสิบหลัก จึงลดความต่างนี้
กำลังที่คำนวณได้บอกว่าควรซื้อตัวต้านทานตัวไหนหรือไม่?
ผลลัพธ์กำลังคือความร้อนที่ตัวต้านทานอุดมคติสูญเสียในการคำนวณนี้ ไม่ได้เลือกอุปกรณ์หรือตรวจสอบพิกัดในเอกสารข้อมูล เปรียบเทียบกับกำลังสูญเสียที่ผู้ผลิตอนุญาตสำหรับอุณหภูมิใช้งานและสภาพการติดตั้งของคุณ รวมถึงข้อกำหนดในการลดพิกัดกำลัง
ใช้ตัวอย่างนี้กับ LED หรือโหลด AC ที่มีรีแอกแตนซ์ได้หรือไม่?
เครื่องคำนวณนี้จำลองวงจร DC ที่เป็นความต้านทานโดยใช้ขนาดของปริมาณ ไม่รวมแรงดันเดินหน้าของ LED มุมเฟส AC ตัวประกอบกำลัง หรืออิมพีแดนซ์เชิงรีแอกทีฟ สำหรับวงจร LED ใช้ เลือกตัวต้านทานอนุกรมสำหรับชุด LED และสำหรับกลุ่มตัวต้านทานแบบอนุกรมหรือขนานหนึ่งกลุ่ม ใช้ รวมตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุในกลุ่มอนุกรมหรือขนานเดียวกัน วงจรที่ซับซ้อนกว่านี้ต้องใช้แบบจำลองที่รวมอุปกรณ์อื่นด้วย