Закон Ома. Онлайн расчёт для постоянного и переменного тока.
Онлайн расчёт электрических величин напряжения, тока и мощности для участка цепи,
полной цепи, цепи
с резистивными, ёмкостными и индуктивными элементами.
Теория и практика для начинающих.
Начнём с терминологии.
Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, при котором происходит перенос заряда из одной области
электрической цепи в другую.
Силой электрического тока (I) является величина, которая численно равна количеству заряда Δq, протекающего через заданное поперечное
сечение проводника S за единицу времени Δt: I = Δq/Δt.
Напряжение электрического тока между точками A и B электрической цепи — физическая величина, значение которой равно работе эффективного
электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из точки A в точку B.
Омическое (активное) сопротивление — это сопротивление цепи постоянному току, вызывающее безвозвратные потери энергии постоянного тока.
Теперь можно переходить к закону Ома.
Закон Ома был установлен экспериментальным путём в 1826 году немецким физиком Георгом Омом и назван в его честь. По большому счёту, Закон Ома не является фундаментальным законом природы и может быть применим в ограниченных случаях, определяющих зависимость между электрическими величинами, такими как: напряжение, сопротивление и сила тока исключительно для проводников, обладающих постоянным сопротивлением. При расчёте напряжений и токов в нелинейных цепях, к примеру, таких, которые содержат полупроводниковые или электровакуумные приборы, этот закон в простейшем виде уже использоваться не может.
Тем не менее, закон Ома был и остаётся основным законом электротехники, устанавливающим связь силы
электрического тока с сопротивлением и напряжением.
Формулировка закона Ома для участка цепи может быть представлена так: сила тока в проводнике прямо
пропорциональна напряжению (разности потенциалов) на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника
I=U/R,
где
I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах [А];
U – электрическое напряжение (разность потенциалов), измеря- емая в вольтах [В];
R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах [Ом].
Производные от этой формулы приобретают такой же незамысловатый вид: R=U/I и U=R×I.
Зная любые два из трёх приведённых параметров можно произвести и расчёт величины мощности, рассеиваемой на резисторе
Мощность является функцией протекающего тока I(А) и приложенного напряжения U(В) и вычисляется по следующим формулам, также являющимся производными от основной формулы закона Ома:
P(Вт) = U(В)×I(А) = I2(А)×R(Ом) = U2(В)/R(Ом)
Формулы, описывающие закон Ома, настолько просты, что не стоят выеденного яйца и, возможно, вообще не заслуживают отдельной
крупной статьи на страницах уважающего себя сайта.
Не заслуживают, так не заслуживают. Деревянные счёты Вам в помощь, уважаемые дамы и рыцари!
Единицы измерения напряжения: 1В=1000мВ=1000000мкВ;
Единицы измерения силы тока:1А=1000мА=1000000мкА;
Единицы измерения сопротивления:1Ом=0.001кОм=0.000001МОм;
Единицы измерения мощности:1Вт=1000мВт=100000мкВт.
Ну и так, на всякий случай, чисто для проверки полученных результатов, приведём незамысловатый калькулятор, позволяющий в онлайн режиме проверить расчёты, связанные со знанием формул закона Ома.
ОНЛАЙН КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТОВ ЗАКОНА ОМА
Вводить в таблицу нужно только два имеющихся у Вас параметра, остальные посчитает таблица.
| Напряжение U | ВмВ мкВ | |
| Сопротивление R | ОмкОм МОм | |
| Сила тока I | АмА мкА | |
| Мощность Р | ВтмВт мкВт | |
Все наши расчёты проводились при условии, что значение внешнего сопротивления R значительно превышает внутреннее сопротивление источника напряжения
Если это условие не соблюдается, то под величиной R следует принять сумму внешнего и внутреннего сопротивлений: R = Rвнешн + rвнутр , после чего закон приобретает солидное название — закон Ома для полной цепи:
I=U/(R+r) .
Для многозвенных цепей возникает необходимость преобразования её к эквивалентному виду:
Значения последовательно соединённых резисторов просто суммируются, в то время как значения параллельно соединённых резисторов
определяются исходя из формулы:
1/R
А онлайн калькулятор для расчёта величин сопротивлений при параллельном соединении нескольких проводников можно найти на странице
ссылка на страницу.
Теперь, что касается закона Ома для переменного тока.
Если внешнее сопротивление у нас чисто активное (не содержит ёмкостей и индуктивностей), то формула, приведённая выше,
остаётся в силе.
Единственное, что надо иметь в виду для правильной интерпретации закона Ома для переменного тока — под
А что такое действующее значение и как оно связано с амплитудой сигнала переменного тока?
Приведём диаграммы для нескольких различных форм сигнала.
Слева направо нарисованы диаграммы синусоидального сигнала, меандра (прямоугольный сигнал со скважностью, равной 2),
сигнала треугольной формы, сигнала пилообразной формы.
Глядя на рисунок можно осмыслить, что амплитудное значение приведённых сигналов — это максимальное значение, которого достигает
амплитуда в пределах положительной, или отрицательной (в наших случаях они равны) полуволны.
Рассчитываем действующее значение напряжение интересующей нас формы:
Для синуса U = Uд = Uа/√2;
для треугольника и пилы U = Uд = Uа/√3;
для меандра U = Uд = Uа.
С этим разобрались!
Теперь посмотрим, как будет выглядеть формула закона Ома при наличии индуктивности или ёмкости
в цепи переменного тока.
В общем случае смотреться это будет так:
А формула остаётся прежней, просто в качестве сопротивления R выступает полное сопротивление цепи Z, состоящее из активного, ёмкостного и индуктивного сопротивлений
Поскольку фазы протекающего через эти элементы тока не одинаковы, то простым арифметическим сложением сопротивлений этих трёх элементов обойтись не удаётся, и формула приобретает вид:
Реактивные сопротивления конденсаторов и индуктивностей мы с Вами уже рассчитывали на странице ссылка на страницу и знаем, что величины эти зависят от частоты, протекающего через них тока и описываются формулами: XC = 1/(2πƒС) , XL = 2πƒL .
Нарисуем таблицу для расчёта полного сопротивления цепи для переменного тока
Количество вводимых элементов должно быть не менее одного, при наличии индуктивного или емкостного элемента — необходимо указать значение частоты f !
КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ ОНЛАЙН РАСЧЁТА ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ.
| Сопротивление R | ОмкОм МОм | |
| Индуктивность L | ГнмГн мкГн | |
| Ёмкость С | МкФ нФ пФ | |
| Частота f | Гц кГц МГц   | |
| Реактивное сопротивление XC | ||
| Реактивное сопротивление XL | ||
| Полное сопротивление цепи Z |
Теперь давайте рассмотрим практический пример применения закона Ома в цепях переменного тока и рассчитаем
простенький бестрансформаторный источник питания.
Токозадающими цепями в данной схеме являются элементы R1 и С1.
Допустим, нас интересует выходное напряжение Uвых = 12 вольт при токе нагрузки 100 мА.
Выбираем стабилитрон Д815Д с напряжением стабилизации 12В и максимально допустимым током стабилизации 1,4А.
Зададимся током через стабилитрон с некоторым запасом — 200мА.
С учётом падения напряжения на стабилитроне, напряжение на токозадающей цепи равно 220в — 12в = 208в.
Теперь рассчитаем сопротивление этой цепи Z для получения тока, равного 200мА: Z = 208в/200мА = 1,04кОм.
Резистор R1 является токоограничивающим и выбирается в пределах 10-100 Ом в зависимости от максимального тока
нагрузки.
Зададимся номиналами R1 — 30 Ом, С1 — 1 Мкф, частотой сети f — 50 Гц и подставим всё это хозяйство в таблицу.
Получили полное сопротивление цепи, равное 3,183кОм. Многовато будет — надо увеличивать ёмкость С1.
Поигрались туда-сюда, нашли нужное значение ёмкости — 3,18 Мкф, при котором Z = 1,04кОм.
Всё — закон Ома выполнил свою функцию, расчёт закончен, всем спать полчаса!
Он-лайн калькуляторы для радиолюбителя
Расчет резистора для светодиода
Он-лайн расчет резистора (или резисторов) для неограниченного количества светодиодов. Есть небольшая база светодиодов с заданными параметрами. Рассчитывает номиналы резисторов, цветовую маркировку, рассеиваемую мощность и потребляемый ток.
Перейти
Цветовая маркировка резисторов
Он-лайн калькулятор для расчета сопротивления и допуска резисторов с цветовой маркировкой в виде 4 или 5 колец
Перейти
LM317/LM350/LM338 калькулятор
Он-лайн калькулятор популярного линейного стабилизатора напряжения LM317. Расчет стабилизатора напряжения и тока. Рассчитывает номинал резистора, цветовую маркировку, рассеиваемую мощность и др. параметры.
Перейти
Калькулятор 555 таймера
Он-лайн калькулятор 555-го таймера работающего в режиме астабильного мультивибратора.
Расчет как по заданию времени, так и по заданию сопротивлений (можно с учетом стандартных значений)
Перейти
LM2596 калькулятор
Он-лайн калькулятор DC-DC стабилизатора напряжения LM2596 с ограничением тока. Рассчитывает значение сопротивления (с учетом стандартного ряда) для требуемого выходного напряжения.
Перейти
TL431 калькулятор
Он-лайн калькулятор регулируемого стабилитрона TL431 (LM431).
Перейти
Делитель напряжения
Он-лайн расчет делителя напряжения. Два вида расчета: расчет выходного напряжения или расчет сопротивлений (сопротивления).
Перейти
Калькулятор маркировки на SMD резисторах
Вывод маркировки по указанию сопротивления, а также обратный расчет сопротивления по коду маркировки. Поддержка маркировки с 3-мя и 4-мя цифрами, а также стандарта EIA-96.
Перейти
Расчет диаметра провода для плавких предохранителей
Он-лайн калькулятор для расчета диаметра провода для плавких предохранителей. А также расчет максимального тока по диаметру провода.
Шесть видов различных материалов проводников.
Перейти
Расчет сопротивления провода
Он-лайн калькулятор для расчета сопротивления провода. Также предусмотрено нахождение длины провода в зависимости от сопротивления.
Перейти
Закон Ома
Он-лайн калькулятор закона Ома для постоянного тока. Вычисление напряжения, сопротивления или тока. А также расчет мощности.
Перейти
Калькулятор колебательного контура LC
Он-лайн калькулятор LC колебательного контура.
Перейти
Калькулятор однослойной катушки
Расчет однослойных катушек индуктивности. Расчет числа витков и индуктивности.
Перейти
Последовательное соединение резисторов
Он-лайн расчет последовательного соединения резисторов
Перейти
Параллельное соединение резисторов
Он-лайн расчет параллельного соединения резисторов
Перейти
Последовательное соединение конденсаторов
Он-лайн расчет последовательного соединения конденсаторов
Перейти
Параллельное соединение конденсаторов
Он-лайн расчет параллельного соединения конденсаторов
Перейти
Калькулятор закона Ома
Введите любые два известных параметра цепи в приведенный ниже калькулятор закона Ома и рассчитайте оставшиеся два значения в соответствии с законом Ома.
| Напряжение (В) : | Вольт | |
| Ток (I) | Ампер Миллиампер | |
| Сопротивление (R) | ОмКилоОмМегаОм | |
| Мощность (П) | Вт |
Закон Ома является наиболее фундаментальным законом, который регулирует взаимосвязь между напряжением (V), током (I) и сопротивлением (R). Он был определен немецким ученым Георгом Симоном Омом и поэтому назван в его честь. Закон гласит, что « для любой цепи электрический ток (I) прямо пропорционален напряжению (V) и обратно пропорционален сопротивлению (R) ».
Это самый фундаментальный закон, из которого были выведены все остальные понятия; возможно, это будет первый закон, который знакомят всех, кто интересуется электроникой. Концепция этого закона очень проста, это просто означает, что напряжение в любых двух точках цепи всегда будет равно произведению сопротивления между двумя точками и током, протекающим через цепь.
Математически это можно выразить как
В = IR
Где, V=напряжение I=ток и R=сопротивление
Эту формулу также можно переписать в следующем виде:
В=ИК | И=В/Р | Р = В/И |
Используя эти три формулы, вы можете рассчитать значение напряжения, тока или сопротивления. Как только вы узнаете любой из этих двух параметров, вы также можете рассчитать мощность, используя приведенные ниже формулы 9.0003
П=ВИ | П=И 2 Р | Р= В 2 /Р |
Давайте проверим наш принцип закона Ом на двух вышеуказанных цепях.
Источник напряжения для обеих цепей 12В. Но у нас есть два разных значения сопротивления для цепей: тот, что слева, использует 110 Ом, а тот, что справа, использует 220 Ом.
Рассчитаем ток, который должен протекать по цепи для обеих цепей. Мы знаем формулы I = V/R.
Для левой стороны Цепь I = V/R, что равно I = 12/110, и это дает нам 0,109 А, что составляет ~ 0,11 А, если проверить это с помощью амперметра (см. Амперметр на рисунке выше), мы получим значение Dame. .
Для правой стороны цепи I = 12/220, и это дает нам 0,54 А, что составляет ~ 0,5 А, если проверить это с помощью амперметра (см. Амперметр на рисунке выше), мы получим значение Dame.
Точно так же вы можете попробовать рассчитать значение сопротивления (с известными напряжением и током) или напряжением (с известными током и сопротивлением), используя приведенный выше калькулятор закона Ом . Этот калькулятор также предоставит вам номинальную мощность цепи, используя приведенные выше формулы.
Базовый калькулятор
Базовый калькулятор
Поделись этим калькулятором и страницей
Калькулятор Использование
Это простой калькулятор с функциями памяти, похожими на небольшой портативный калькулятор. Используйте этот простой онлайн-калькулятор для математических операций сложения, вычитания, деления и умножения.
Калькулятор включает в себя функции для квадратного корня, процента, пи, степени, степени и округления. Как выполнять повторяющиеся операции, высшие степени и корни, память и четкие функции для этого стандартного калькулятора объясняются ниже.
Управляйте калькулятором с помощью мыши, клавиатуры или цифровой клавиатуры или касанием, если это поддерживается вашим устройством.
Какие функции выполняет калькулятор?
- ÷ Подразделение
- × Умножение
- + Дополнение
- − Вычитание
- = Вычислить
- +/- Плюс/минус переключает положительный/отрицательный знак отображаемого числа
- мк Очистка памяти
- мр Вызов памяти
- м- Память минус 90 165 м+ Память плюс 90 166
- CE Удалить запись
- AC Все чисто
- √x Квадратный корень
- % Процент
- π пи = 3,1415926536
- х у Показатель степени
- R2 Округлить до 2 десятичных знаков (центов)
- R0 Округлить до 0 десятичных знаков (доллары)
- Используйте клавишу удаления/возврата для удаления по одному символу справа
- С помощью клавиатуры нажмите Backspace с помощью кнопки удаления
- Используя сенсорный экран на телефоне или планшете, коснитесь дисплея, а затем нажмите кнопку удаления виртуальной клавиатуры
- Чтобы скопировать, выделите результаты в окне отображения и скопируйте в буфер обмена
Как использовать основные операции калькулятора
Просмотрите примеры расчетов с помощью базового калькулятора.
Следуйте инструкциям для ввода чисел и символов и выполнения расчетов с помощью кнопок оператора. На примерах показано, как выполнять простые математические операции, а также как вычислять проценты на калькуляторе. Вы также можете узнать, как рассчитать текущую и будущую стоимость на калькуляторе.
| Сложение и вычитание | ||
| Расчет | шагов | |
| 3 + 5 = 8 | 3 + 5 = | |
| 7 — 9 = -2 | 7 − 9 = | |
| 3 + (-5) = -2 | 3 + 5 +/− = | |
| (-7) — 9 = -16 | 7 +/- — 9 = | |
| 7,3 + 12,25 — 10,75 = 8,8 | 7. 3
+ 12.25
− 10,75
= | |
| Умножение и деление | ||
| Расчет | шагов | |
| 13 × 3 × 2 = 78 | 13 × 3 × 2 = | |
| 25 ÷ 2 = 12,5 | 25 ÷ 2 = | |
| 8,35 × 17,25 ÷ 10,16 = 814,176919291 | 8,35 × 17,25 ÷ 10. 16 = | |
| Повторяющиеся операции | ||
| Расчет | шагов | |
| 3 + 5 + 5 + 5 = 18 | 3 + 5 = = = | |
| 3 + 3 + 3 = 9 | 3 + = = | |
| 7 — 3 — 3 — 3 — 3 = -5 | 7 — 3 = = = = | |
| 5 × 2 × 2 × 2 = 40 | 5 × 2 = = = | |
| 2 6 = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 64 | 2 × = = = = = 92 = ((((2 2 ) 2 ) 2 ) 2 = 65 536 | 2 x и 2 = = = = |
Для всех вышеперечисленных, если второй операнд не введен, будет повторяться первый операнд. | ||
| Действия кнопок памяти | ||
| МС очистить память мистер вызов памяти м- память минус м+ память плюс | очистить память до 0, не повлияет на отображение отображать текущее значение памяти вычесть отображаемое значение из значения памяти добавить отображаемое значение к значению памяти | |
| Функции памяти | ||
| Расчет | шагов | |
| 7 + 8 + 9 — 15 = 9 | мк 7 м+ 8
м+ 9м+ 15
м- мр будет отображать 9 | |
| 15 + 25 = 40 плюс π4 2 = 50,2654824576 плюс 12 &6 = 72 = 162,26548246 | мк 15 + 25
= м+ 4 х у 2 = × π = м+ 12 × 6 = м+ mr отобразит 162. | |
| Корни, экспоненты и степенные функции | ||
| Расчет | шагов | |
| √36 = 6 | 36 √x | |
| 6 2 = 36 | 6 x и 2 = или 6 × = | |
| 6 5 = 7 776 | 6 x и 5 = или 6 × = = = = | |
| 5 √7 776 = 7 776 1/5 = 6 | мс 1 ÷ 5
= м+ 7776 х у г-н = | |
| 6 -3 = 1/6 3 = 0,00462962963 | 6 х у 3
+/- = или 6 x y 3 = ÷ = = | |
| Порядок работы Введите расчет в порядке выполнения с учетом скобок и приоритета PEMDAS | ||
| Расчет | шагов | |
| 3 + 5 × 2 ÷ 4 = 4 | 3 + 5 × 2 ÷ 4 = | |
| 3 + ((5 × 2) ÷ 4) = 5,5 | 5 × 2 ÷ 4 + 3 = | |
| Дополнительные операции | ||
| Расчет | шагов | |
1 шт. | обратная или мультипликативная величина, обратная x или, x -1 | |
| 1/5 = 0,2 | 5 ÷ = = | |
| А = πr 2 | площадь круга | |
| радиус r = 8 №8 2 | π × 8 × 8 = | |
| В = (4/3)πr 3 | объем шара | |
| радиус r = 10 В = (4/3)π10 3 = 4 188,7
| 10 х у 3 х 4 ÷ 3 × π = | |
| PV = FV /(1+i) п | Текущая стоимость (PV) будущей стоимости (FV) в процентная ставка (i) за несколько лет (n) | |
| PV = 10 000, i = 7,3%, n = 5 10 000 / (1 + 0,073) 5 = 7030,75 | 1 + 0,073
= (отображение теперь 1,073) ÷ = = = == = × 10000= R2 или 1 + 0,073 = (отображение теперь 1,073) x y 5 = ÷ = = × 10000= R2 | |
| FV = PV(1+i) п | будущая стоимость (FV) текущей стоимости (PV) в процентная ставка (i) за несколько лет (n) | |
| FV = 10 000, i = 7,3%, n = 5 10 000 (1 + 0,073) 5 = 14 223,24 | 1 + 0,073
= (отображение теперь 1,073) × = = = = × 10000= R2 или 1 + 0,073 = (отображение теперь 1,073) x y 5 = × 10000= R2 | |
| Процентные операции | ||
| Расчет | шагов | |
| 12 плюс 10% ? 12 + (12 × 10%) = 13,2 | 12 + 10 % (отображение 10% от 12 = 1,2) = | |
| 10 минус 10% равно ? 10 — (10 × 10%) = 9 | 10 − 10 % (отображение 10% от 10 = 1) = | |
| 10% от 15 ? 15 × 10% = 1,5 | 15 × 10 % (отображение 10% в десятичной системе = 0,1) = | |
| 15 составляет 10% от ? 15 ÷ 10% = 150 | 15 ÷ 10 % (отображение 10% в десятичной системе = 0,1) = | |
| Расширенный расчет процентов | ||
| Расчет | шагов | |
| прейскурантная цена + налог с продаж = окончательная цена | Доплата по налогу с продаж | |
| прейскурантная цена = 35,25, процент налога = 7,5% 35,25 + (35,25 × 0,075) = 37,89 35,25 + 2,64375 = 37,89 | 35,25
+ 7,5
% (отображается сумма налога 2,64375) = R2 (отображается окончательная цена 37,89) | |
| прейскурантная цена — скидка = цена продажи | скидка вычитание | |
| прейскурантная цена = 40, процент скидки = 25% 40,00 — (40,00 × 0,025) = 30,00 40. теперь добавить в налог 7,5% ??? | 40 − 25 % (отображается сумма скидки 10 долларов) = R2 (отображается цена продажи 30,00) + 7,5 % = R2 (отображается окончательная цена 32,25) | |
| Исправление ошибок | ||
| Расчет | шагов | |
| 3 + 5 = 8 | 3 + 7 н.э. 5 = | |
| 12 × 2 = 24 | 11 × 2 СЕ АС 12 × 2 = | |
| 7,329 + 4,755 = 12,084 | 7. 329
+ 4.766
назад назад назад 55
= | |
| 5 × 6 = 30 | 5 — + × 6 = | |
| 15 + 10 = 25 | 15 + 10 +/− +/- = | |
26548246
00 — 10.00 = 30.00Подробнее об использовании памяти калькулятора
Память калькулятора равна 0, пока вы не нажмете m+ или m- . Каждый раз, когда вы наносите удар m+ число на дисплее добавляется к числу в памяти калькулятора. Каждый раз, когда вы наносите удар m- число на дисплее вычитается из числа в памяти калькулятора. Чтобы вспомнить число в памяти калькулятора, нажмите г-н . Чтобы обнулить память, нажмите mc .