📏 输入已知值

📐 支持的单位: µV, μV, mV, V, kV, µA, μA, mA, A, kA, Ω, ohm, kΩ, MΩ

公式参考

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例题解析

已知数据
电流
\(b = {\color{#6c5ce7}{2}}\)
电阻
\(c = {\color{#6c5ce7}{6}}\)
电压
\(a = \,?\)
公式
\[a = {b}\cdot{c}\]
解题过程
1代入数值
\[a = {\color{#6c5ce7}{2}}\cdot{\color{#6c5ce7}{6}}\]
每个字母都换成它的值。
2相乘
\[a = {\color{#6c5ce7}{2}}\cdot{\color{#6c5ce7}{6}} = 12\]
\(2\cdot6 = 12\)
电压: 12
验算

用结果反过来计算电流,应得到你输入的值:

\[b = \frac{{a}}{{c}}\]
\[b = \frac{12}{6} = 2\]
得到 2,与输入的值相同。
计算 电压
请填写字段:
电流 电阻
并留空
电压
计算 电流
请填写字段:
电压 电阻
并留空
电流
计算 电阻
请填写字段:
电压 电流
并留空
电阻

欧姆定律:U = I × R

欧姆定律描述了电路中三个基本量的关系:导体两端的电压等于通过它的电流乘以它的电阻。分别求解每个量,就得到欧姆定律的三种形式:

\[ U = I \times R \]

\[ I = \frac{U}{R} \]

\[ R = \frac{U}{I} \]

  • 电压(U),单位伏特(V)。
  • 电流(I),单位安培(A)。1 mA = 0.001 A。
  • 电阻(R),单位欧姆(Ω)。1 kΩ = 1000 Ω。

计算器的用法

  1. 输入电压、电流、电阻中已知的两个值。
  2. 要求的那个值留空。
  3. 点击计算。可以直接输入带单位的数值,如 500 mA 或 4.7 kΩ,计算器会自动换算。

例题详解

1. 12 V 电压加在 6 Ω 电阻上,电流是多少?

\[ I = \frac{12}{6} = 2\ \text{A} \]

2. LED 的限流电阻

一个 LED 需要 20 mA 电流,压降为 2 V。用 9 V 电池供电时,电阻要承担剩下的 7 V:\( R = \frac{7}{0.02} = 350\ \Omega \)。选用稍大的标准值 390 Ω,电流会略低于 20 mA。

3. 电阻两端的电压

0.5 A 的电流通过 220 Ω 的电阻:\( U = 0.5 \times 220 = 110\ \text{V} \)。

4. 电热器的电阻

一台 220 V 的电热器工作电流为 8 A,它的电阻为 \( R = 220 \div 8 = 27.5\ \Omega \)。

欧姆定律与电功率

把 U = I × R 和 P = U × I 结合起来,就得到电阻发热的功率:

\[ P = I^2 \times R = \frac{U^2}{R} \]

例:2 A 电流通过 6 Ω 电阻,功率为 \( 2^2 \times 6 = 24 \) W。直接计算瓦特,请使用瓦特、安培和电压计算器。

12 V 时的电流和功率

电阻电流功率
1 Ω12 A144 W
2 Ω6 A72 W
4 Ω3 A36 W
6 Ω2 A24 W
10 Ω1.2 A14.4 W
12 Ω1 A12 W
24 Ω0.5 A6 W
47 Ω0.255 A3.06 W
100 Ω0.12 A1.44 W
1,000 Ω0.012 A0.14 W

什么时候需要用到欧姆定律?

💡 为 LED 选择限流电阻

没有限流电阻,LED 很容易烧坏。根据电源电压、LED 压降和所需电流,用欧姆定律就能算出电阻值。

电子制作中最常见的用法
🔌 检查电线和保险丝

知道电器的工作电流(I = U ÷ R),就能判断电线和保险丝是否承受得住。

避免电线过热和保险丝熔断
🛠️ 用万用表排查故障

测出电压和电流就能算出元件的电阻;如果与标称值不符,元件可能已经损坏。

快速找到故障元件
🔥 电热器和发热元件

电水壶、烤面包机和电暖器本质上都是电阻。由电阻和电网电压可求出电流,再用 P = U² ÷ R 求出功率。

了解家用电器的耗电情况
🚗 汽车和电池项目

在 12 V 系统中,欧姆定律用于选择灯具和配件所需的电阻、继电器和导线。

12 V 和 24 V 系统的安全布线
📚 物理和电子课程

欧姆定律是学习电路的第一条定律,串联和并联电路的计算都以它为基础。

所有电路题的基础

常见错误

⚠️ 单位混用
常见错误: 把 kΩ 当成 Ω,或把 mA 当成 A。20 mA 是 0.02 A,不是 20 A。
⚠️ 除法颠倒
常见错误: 把 I = U ÷ R 写成 I = R ÷ U。12 V、6 Ω 时会得到 0.5 A,而正确答案是 2 A。
⚠️ 把总电压用在单个电阻上
常见错误: 串联电路中,每个电阻只分到一部分电压。用电源总电压计算会使电流偏大。
⚠️ 用于非线性元件
常见错误: LED、二极管和灯泡的电阻不是常数。冷态灯丝的电阻比热态小得多。
⚠️ 忽略电阻的额定功率
常见错误: 阻值算对了,但电阻承受不了发热。1 A 通过 10 Ω 就是 10 W,远超 0.25 W 电阻的额定值。
⚠️ 带电测量电阻
常见错误: 电路通电时用万用表电阻挡测量,读数不准,还可能损坏万用表。

按行业应用

电子
  • LED: 限流电阻的选择
  • 传感器: 读取传感器的分压电路
  • 电路设计: 上拉和下拉电阻
电气安装
  • 布线: 根据电流选择导线截面
  • 电压降: 长距离线路上的电压损失(U = I × R)
  • 接地: 接地电阻的测量
汽车
  • 照明: 12 V 系统中 LED 灯的电阻
  • 诊断: 传感器和喷油器的电阻检测
  • 配件: 配件从电池取用的电流
工业
  • 加热: 发热元件的电阻
  • 电机: 绕组电阻的检查
  • 仪表: 4–20 mA 电流环及其采样电阻
科学与实验室
  • 材料: 测量导体的电阻
  • 传感器: 电阻随温度或形变变化的热敏电阻和应变片
  • 电池: 电池的内阻
教育
  • 物理: 电路入门
  • 考试: 串联和并联电阻的计算题
  • 实验: 验证电压与电流的线性关系
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