Электрика
Калькулятор по закону Ома
Введите любые два значения из четырёх — напряжение, силу тока, сопротивление или мощность — и калькулятор достроит оставшиеся два. Заполненные вручную поля подсвечиваются, чтобы было видно, что именно взято за исходные данные.
Формулы
В основе два соотношения: закон Ома для участка цепи и определение мощности.
U = I × R P = U × I
Из них выводятся все остальные комбинации. Обозначения: U —
напряжение в вольтах, I — сила тока в амперах, R —
сопротивление в омах, P — мощность в ваттах.
| Известно | Остальное |
|---|---|
| U и I | R = U / I · P = U × I |
| U и R | I = U / R · P = U² / R |
| I и R | U = I × R · P = I² × R |
| P и U | I = P / U · R = U² / P |
| P и I | U = P / I · R = P / I² |
| P и R | U = √(P × R) · I = √(P / R) |
Типичные задачи
- Какой ток потребляет прибор. Обогреватель 2000 Вт в сети 220 В: I = 2000 / 220 ≈ 9,1 А. Отсюда понятно, выдержит ли автомат на 10 А.
- Какая мощность у нагрузки. Ток 6 А при 220 В даёт P = 220 × 6 = 1320 Вт.
- Какое сопротивление у спирали. ТЭН 1500 Вт на 220 В: R = 220² / 1500 ≈ 32,3 Ом.
- Подбор резистора. Светодиод на 20 мА при питании 5 В и падении 2 В требует гасящего резистора: R = (5 − 2) / 0,02 = 150 Ом.
Где формула перестаёт работать
Всё сказанное верно для цепи постоянного тока и для активной нагрузки в цепи переменного: лампы накаливания, обогреватели, ТЭНы.
Как только в цепи появляются двигатели, трансформаторы, люминесцентные лампы или импульсные блоки питания, возникает реактивная составляющая. Произведение напряжения на ток тогда даёт полную мощность в вольт-амперах, а активная мощность в ваттах будет меньше — во столько раз, каков коэффициент мощности нагрузки. Для бытовой техники его обычно указывают в паспорте как cos φ или power factor.
И ещё: сопротивление проводников зависит от температуры. У металлов оно растёт при нагреве, поэтому холодная спираль и разогретая покажут разные значения.
Про выбор сечения провода
Расчётный ток — только первый шаг. Сечение кабеля подбирают по таблицам допустимых длительных токов с учётом материала жилы, способа прокладки, числа проводников в пучке и длины линии. Эти данные берут из ПУЭ, а не из закона Ома. Тем более это касается вводных кабелей и линий, где ошибка приводит к перегреву.
Частые вопросы
Как перевести амперы в ватты?
Напрямую нельзя: ампер — единица силы тока, ватт — единица мощности. Нужно знать напряжение: P = U × I. При 220 В ток 10 А соответствует мощности 2200 Вт.
Как посчитать ток по мощности прибора?
Разделите мощность на напряжение: I = P / U. Обогреватель на 2000 Вт в сети 220 В потребляет около 9,1 А.
Работает ли формула P = U × I для переменного тока?
Только для активной нагрузки — ламп накаливания, обогревателей, ТЭНов. При работе двигателей, трансформаторов и импульсных блоков питания появляется реактивная составляющая, и произведение даёт полную мощность в вольт-амперах, а активная мощность в ваттах будет меньше на коэффициент мощности.
Какое сечение провода выбрать по расчётному току?
Калькулятор даёт ток, но выбор сечения зависит от материала жилы, способа прокладки, длины линии и типа изоляции. Эти параметры берут из ПУЭ и таблиц допустимых длительных токов, а не из закона Ома.
Почему заполнено три поля и расчёт не идёт?
Калькулятору нужно ровно два известных значения: по ним однозначно определяются остальные. Если заполнить три, данные могут противоречить друг другу — очистите лишнее поле.