📏 输入已知值
公式参考
例题解析
用结果反过来计算电流,应得到你输入的值:
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
- 输入电压、电流、电阻中已知的两个值。
- 要求的那个值留空。
- 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 Ω | 12 A | 144 W |
| 2 Ω | 6 A | 72 W |
| 4 Ω | 3 A | 36 W |
| 6 Ω | 2 A | 24 W |
| 10 Ω | 1.2 A | 14.4 W |
| 12 Ω | 1 A | 12 W |
| 24 Ω | 0.5 A | 6 W |
| 47 Ω | 0.255 A | 3.06 W |
| 100 Ω | 0.12 A | 1.44 W |
| 1,000 Ω | 0.012 A | 0.14 W |
什么时候需要用到欧姆定律?
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
⚠️ 除法颠倒
⚠️ 把总电压用在单个电阻上
⚠️ 用于非线性元件
⚠️ 忽略电阻的额定功率
⚠️ 带电测量电阻
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
外部资源
- 欧姆定律:电压、电流与电阻的关系 — Wikipedia ZH