Kalkulator Prawa Ohma

Wprowadź dane w pola wejściowe, dostosuj parametry do swojej sytuacji i natychmiast sprawdź wyniki. Kalkulator działa całkowicie w przeglądarce.

Tak, całkowicie bezpłatny bez rejestracji, pobierania plików ani płatności. Calculora udostępnia wszystkie narzędzia za darmo.

Tak, wszystkie obliczenia są wykonywane lokalnie w przeglądarce. Żadne dane nie są przesyłane ani przechowywane na serwerach.

Kalkulator Prawa Ohma używa sprawdzonych wzorów matematycznych dla dokładnych wyników. W przypadku ważnych decyzji zalecamy również konsultację ze specjalistą.

Dioda LED nie jest rezystorem — utrzymuje w przybliżeniu stały spadek napięcia przewodzenia (około 2 V dla czerwonej, 3 V dla niebieskiej/białej) i musi być ograniczona prądowo, w przeciwnym razie się przepali. Wartość rezystora szeregowego wynika z R = (Vzasilania − VLED) / I. Przy zasilaniu 12 V, diodzie 2 V i docelowym prądzie 20 mA (0,02 A): R = (12 − 2) / 0,02 = 500 Ω. Użyj najbliższej wartości standardowej, zwykle 470 Ω lub 560 Ω. Sprawdź także moc rezystora: musi on rozproszyć I²R = 0,02² × 470 ≈ 0,19 W, więc rezystor ćwierćwatowy wystarczy, ale jeśli zasilisz diodę mocniej lub z wyższego napięcia, przejdź na element o mocy 0,5 W lub 1 W.

Każdy przewodnik ma rezystancję, a zgodnie z prawem Ohma ta rezystancja zamienia prąd na utracone napięcie: V = I × R. Rezystancja przewodu jest niewielka (typowy metr przewodu instalacyjnego to mniej niż setna część oma), ale przy długich odcinkach sumuje się. Odcinek o całkowitej rezystancji 0,5 Ω przewodzący prąd 10 A traci 5 V, więc zasilanie 12 V dociera do obciążenia jako tylko 7 V. Normy instalacyjne zwykle dopuszczają maksymalnie 3–5% spadku napięcia. Przewody o zbyt małym przekroju powodują przyciemnione światło, osłabione silniki i straty energii w postaci ciepła — dlatego kalkulator spadku napięcia i odpowiednie tabele doboru przekrojów to standardowe narzędzia przy każdej instalacji.

Przy połączeniu szeregowym rezystancje się dodają: dwa rezystory 10 Ω dają 20 Ω, więc zasilanie 12 V wytwarza prąd I = V/R = 12/20 = 0,6 A, przy czym napięcie dzieli się równo (po 6 V na każdym, ponieważ prąd jest identyczny w obu). Przy połączeniu równoległym wypadkowa rezystancja jest mniejsza niż każda z osobna: dwa rezystory 10 Ω dają R = 10/2 = 5 Ω, więc to samo napięcie 12 V wytwarza prąd 12/5 = 2,4 A, przy czym przez każdy rezystor płynie 1,2 A. Ogólne zasady to R(total) = R₁ + R₂ dla połączenia szeregowego oraz 1/R(total) = 1/R₁ + 1/R₂ dla równoległego. Połączenie szeregowe dzieli napięcie, równoległe dzieli prąd — dokładnie to obliczają sekcje szeregowa i równoległa tego kalkulatora.

Zagrożenie wynika z prądu, a nie napięcia, a prawo Ohma określa ten prąd: I = V/R, gdzie R to rezystancja ludzkiego ciała. Suche ciało ma w przybliżeniu 100 000 Ω, więc kontakt z napięciem 230 V daje prąd około 2,3 mA — łagodne mrowienie, które wielu ludzi zna. Wilgotna skóra obniża rezystancję do około 1 000 Ω, a to samo napięcie 230 V powoduje wtedy przepływ 230 mA — znacznie powyżej około 30 mA, które mogą wywołać migotanie komór, oraz 50 mA, które mogą zatrzymać oddech. Dlatego w łazienkach i kuchniach stosuje się wyłączniki różnicowoprądowe (RCD), które wyzwalają przy prądzie 30 mA lub mniejszym, i dlatego prace elektryczne wykonuje się suchymi rękoma i z użyciem izolowanych narzędzi.

Multimetr stosuje prawo Ohma w trzech różnych trybach. Do pomiaru napięcia podłącz miernik równolegle do elementu przy włączonym obwodzie — napięcie zawsze mierzy się między dwoma punktami. Do pomiaru prądu miernik musi być włączony szeregowo, tak aby prąd rzeczywiście przez niego płynął, i zaczynasz od najwyższego zakresu, ponieważ miernik podłączony do obwodu pod napięciem w niewłaściwym trybie działa jak zwarcie. Do pomiaru rezystancji element musi być odłączony od zasilania i najlepiej wyjęty z obwodu, ponieważ miernik przykłada własne napięcie pomiarowe, aby wyznaczyć R = V/I. Nigdy nie mierz rezystancji na obwodzie pod napięciem i po pomiarach prądu zawsze zwracaj przewody do gniazda pomiaru napięcia.

Rezystancję określa materiał i geometria: R = ρL/A, gdzie ρ to rezystywność materiału, L długość, a A pole przekroju poprzecznego. Miedź ma rezystywność około 1,7 × 10⁻⁸ Ω·m, co czyni ją doskonałym przewodnikiem, podczas gdy nichrom (stosowany w grzałkach) jest około 60 razy większy, a guma lub szkło to izolatory o rezystywnościach miliardy razy większych. Podwojenie długości przewodu podwaja jego rezystancję; podwojenie pola przekroju zmniejsza ją o połowę — dlatego grube kable (duże A) przewodzą wysokie prądy przy niewielkich stratach. Znaczenie ma też temperatura: większość metali zwiększa rezystancję po rozgrzaniu, dlatego prawo Ohma ściśle obowiązuje tylko w stałej temperaturze.

Przepływ prądu przez rezystancję wytwarza ciepło, ponieważ rozpraszana moc wynosi P = I²R. Kabel o rezystancji 0,5 Ω przewodzący prąd 20 A generuje 0,5 × 20² = 200 watów ciepła, co stanowi poważne zagrożenie pożarowe, jeśli przewód nie może go odprowadzić. Przewody o zbyt małym przekroju nagrzewają się, robią się gorące, a nawet rozżarzone pod obciążeniem. Kontrola przebiega zgodnie z prawem Ohma: zmierz napięcie przy zasilaniu i przy obciążeniu — duża różnica oznacza nadmierną rezystancję przewodu; sprawdź dotykiem kabel po 30 minutach pełnego obciążenia; dobierz też przewody tak, aby prąd roboczy pozostawał poniżej wartości dopuszczalnej obciążalności przewodu. Nagrzewanie to dokładnie powód, dla którego wyzwalają bezpieczniki i wyłączniki: są tak dobrane, aby prąd nigdy nie doprowadził ciepła I²R powyżej tego, co wytrzymuje instalacja.