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关于欧姆定律
欧姆定律把电路中的三个量联系在一起:电压(V)、电流(I)和电阻(R):
V = I × R
再加上功率(P),就有四个量。只要知道其中任意两个,就能算出另外两个。这个计算器就是做这件事的。用你喜欢的单位输入两个值——mV、V、µA、mA、A、Ω、kΩ、MΩ、mW 或 W——另外两个就会出现,并显示每个公式和你自己的数字。
功能
- 任意两个值 — 电压、电流、电阻或功率都可以,另外两个自动算出
- 带前缀的单位 — 在列表里选 mA、kΩ 或 mW,或在输入框里直接输入 4k7、20m、2.2M
- 易读 — 每个答案都用最合适的单位:22.73 mA,而不是 0.02273 A
- 带数字的公式 — 例如 I = V ÷ R = 5 V ÷ 220 Ω = 22.73 mA
- 欧姆定律圆盘 — 全部 12 个公式,用到的会亮起
- 电阻功率 — 对你的电阻来说安全的最小常用额定功率
- 六个示例 — 从 LED 限流电阻到 1500 W 的电暖器
12 个公式
| 要求 | 公式 |
|---|---|
| 电压 V | I × R · P ÷ I · √(P × R) |
| 电流 I | V ÷ R · P ÷ V · √(P ÷ R) |
| 电阻 R | V ÷ I · V² ÷ P · P ÷ I² |
| 功率 P | V × I · V² ÷ R · I² × R |
单位是伏特(V)、安培(A)、欧姆(Ω)和瓦特(W)。公式里要用基本单位:20 mA 是 0.02 A,4.7 kΩ 是 4,700 Ω。计算器会自动帮你换算。
计算示例
| 已知 | 得到 |
|---|---|
| 220 Ω 两端 5 V | I = 22.73 mA,P = 113.6 mW |
| 电阻两端 3 V,通过 20 mA | R = 150 Ω,P = 60 mW |
| 12 V 灯泡,60 W | I = 5 A,R = 2.4 Ω |
| 9 V 电池,1 kΩ | I = 9 mA,P = 81 mW |
| 120 V 电暖器,1500 W | I = 12.5 A,R = 9.6 Ω |
| 1/4 W、100 Ω 的电阻,工作在极限 | V = 5 V,I = 50 mA |
第一个是经典的 Arduino 检查:5 V 引脚经 220 Ω 电阻接地,电流约 23 mA。电路里有 LED 时电流会更小——LED 电阻计算器可以算出来。
单位和前缀
| 前缀 | 含义 | 示例 |
|---|---|---|
| µ(微) | ÷ 1,000,000 | 10 µA = 0.00001 A |
| m(毫) | ÷ 1,000 | 20 mA = 0.02 A |
| k(千) | × 1,000 | 4.7 kΩ = 4,700 Ω |
| M(兆) | × 1,000,000 | 1 MΩ = 1,000,000 Ω |
注意大小写:m 是毫(千分之一),M 是兆(一百万)。在电阻上,4k7 表示 4.7 kΩ——字母代替了小数点。你在这里也可以这样输入。
功率和电阻的额定值
电阻把功率变成热。每个电阻都有额定功率:1/8 W、1/4 W、1/2 W、1 W 或更大。请选额定功率至少是实际功率两倍的电阻,这样它不会过热。计算器会显示这个规格。例如:220 Ω 两端 5 V 是 113.6 mW,所以用 1/4 W 的电阻就可以(2 × 113.6 mW = 227 mW,小于 250 mW)。
常见问题
什么是欧姆定律?
通过电阻的电流等于电阻两端的电压除以电阻:I = V ÷ R。变形后,同一个定律给出 V = I × R 和 R = V ÷ I。
怎样用电压和电流算瓦特?
把它们相乘:P = V × I。例如 12 V × 5 A = 60 W。
怎样用瓦特和电压求安培?
相除:I = P ÷ V。120 V 下 1500 W 的电暖器电流是 1500 ÷ 120 = 12.5 A。
欧姆定律适用于 LED 吗?
对电阻适用。LED 本身不遵循欧姆定律:电流变化时,它的电压几乎不变。所以 LED 需要串联一个电阻。
交流电也能用吗?
对电暖器、白炽灯等简单的电阻性负载可以,用常见的有效值(120 V、230 V)即可。电机、充电器和 LED 灯有功率因数,所以对它们来说 P = V × I 只是估算。
为什么有两个框显示“计算得出”?
这两个框就是答案。在其中一个里输入,它就变成你的两个已知值之一,而你原来较早输入的那个值则改为被计算出来。
相关工具
- LED 电阻计算器 — LED 需要的电阻及其功率
- 电阻色环计算器 — 通过色环读出阻值
- 分压器计算器 — 由两个电阻得到 Vout
- 电池续航计算器 — 根据 mAh 和电流算出小时和天数
- 电费计算器 — 你的用电器要花多少电费
- 单位换算器 — 功率和能量单位,还有更多
使用方法
- 输入两个值,例如 5 V 和 220 Ω
- 在每个框旁边选择单位(mV、V、mA、kΩ …),或直接输入 4k7 或 20m
- 在标有计算得出的框和结果里查看另外两个值
- 在别的框里输入,就能改变你已知的两个值
- 或者点一下其中一个示例