เครื่องคำนวณกฎของโอห์ม

กฎของโอห์มคืออะไร?

กฎของโอห์มเป็นความสัมพันธ์พื้นฐานในวิศวกรรมไฟฟ้า อธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงดัน กระแส และความต้านทานในวงจร กำหนดโดยเกออร์ก โอห์มในปี 1827

เมื่อรวมกับสมการกำลัง (P=V×I) สามารถคำนวณปริมาณไฟฟ้าใดก็ได้เมื่อทราบอีกสองปริมาณ จำเป็นสำหรับการออกแบบวงจรและการเลือกชิ้นส่วน

กฎของโอห์มใช้กับวงจรความต้านทาน (เชิงเส้น) สำหรับอุปกรณ์ที่มีลักษณะ V-I ไม่เป็นเส้นตรงเช่นไดโอดและทรานซิสเตอร์ ใช้ได้เฉพาะในการวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็ก

Formula: V = I × R I = V / R R = V / I P = V × I = I² × R = V² / R

ตัวอย่างการคำนวณ

แหล่งจ่ายไฟ 12V ขับตัวต้านทาน 100Ω กระแส = 12V / 100Ω = 0.12A (120mA) กำลังสูญเสีย = 12V × 0.12A = 1.44W ตัวต้านทานต้องมีพิกัดกำลังอย่างน้อย 1.44W

เมื่อใดควรใช้เครื่องคำนวณนี้

• คำนวณกระแสโหลดสำหรับกำหนดขนาดแหล่งจ่ายไฟ ฟิวส์ สายไฟ
• กำหนดค่าความต้านทานที่จำเป็นสำหรับจำกัดกระแส
• คำนวณกำลังสูญเสียในชิ้นส่วนต้านทานเพื่อเลือกพิกัดวัตต์
• คำนวณแรงดันตกคร่อมชิ้นส่วนระหว่างวิเคราะห์วงจร

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

• ใช้กฎของโอห์มกับอุปกรณ์ไม่เป็นเชิงเส้น (ไดโอด ทรานซิสเตอร์ LED)
• ผสมหน่วย — ใช้ mA กับ V และ Ω โดยไม่แปลง
• ไม่คำนึงถึงความต้านทานภายในแหล่งจ่าย
• ใช้กฎโอห์ม DC ทำนายวงจรความถี่สูง

วิธีตีความผลลัพธ์

• เมื่อทราบสองในสามค่าของแรงดัน กระแส และความต้านทาน อีกสองค่า (และกำลัง) จะถูกกำหนดอย่างสมบูรณ์ — เครื่องมือจะแก้หาปริมาณที่คุณเว้นว่างไว้
• กำลังสามารถหาได้สามวิธีที่เทียบเท่ากัน (V × I, I² × R, V² / R) ทั้งหมดต้องตรงกัน ดังนั้นความไม่ตรงกันหมายความว่ามีค่าป้อนเข้าผิด
• การเพิ่มกระแสเป็นสองเท่าที่ความต้านทานคงที่จะเพิ่มกำลังเป็นสี่เท่า (P = I²R) — นี่คือเหตุผลที่ความร้อนของตัวนำและตัวต้านทานเพิ่มขึ้นอย่างมากตามกระแส
• ชิ้นส่วนจริงมีความคลาดเคลื่อนและการเลื่อนตามอุณหภูมิ ให้ถือว่าผลลัพธ์เป็นค่าระบุและรักษาส่วนเผื่อการออกแบบไว้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทียบกับพิกัดการสูญเสียกำลัง

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิงที่เกี่ยวข้อง

• กฎของโอห์ม (V = I × R) — ความสัมพันธ์พื้นฐานของวงจร DC เผยแพร่ครั้งแรกโดย Georg Ohm ในปี 1827
• IEC 60027 — สัญลักษณ์ตัวอักษรที่ใช้ในเทคโนโลยีไฟฟ้า ซึ่งกำหนดมาตรฐานสัญกรณ์ V, I, R และ P
• กฎข้อแรกของจูล (P = I²R) — เชื่อมโยงการสูญเสียกำลังไฟฟ้ากับกระแสและความต้านทาน

คำถามที่พบบ่อย

กฎของโอห์มใช้กับวงจร AC ได้ไหม?

ใช้ได้กับวงจร AC ที่เป็นตัวต้านทานล้วน สำหรับวงจรที่มีตัวเก็บประจุหรือตัวเหนี่ยวนำ อิมพีแดนซ์ (Z) แทนที่ความต้านทาน: V = I × Z

ทำไมกำลังมีสี่สูตร?

ทั้งสี่สูตรได้จากการแทนค่าในกฎของโอห์ม ใช้สูตรที่ตรงกับค่าที่ทราบสองค่า