옴의 법칙 계산기 (전압・전류・저항)
옴의 법칙 V=IR을 이용해 전압・전류・저항 중 하나를 나머지 두 값으로 계산합니다. 전력(W)도 동시에 구할 수 있습니다.
옴의 법칙이란
옴의 법칙은 전압 V·전류 I·저항 R의 관계를 **V = I × R** 로 나타내는 전기 회로의 기본 법칙입니다. 1827년에 독일의 물리학자 게오르크 옴이 발표했습니다. 셋 가운데 둘을 알면 남은 하나가 정해지므로, 이 도구에서는 구하고 싶은 값을 고르고 아는 둘을 넣는 꼴이 됩니다. 아울러 전력을 **P = V × I** 로 셈합니다.
**입력은 전압·전류·저항 어느 것이든 0보다 큰 값으로 한합니다.** 저항 0Ω은 단락이며, 식 위에서는 전류가 끝없이 커지고 실제 회로에서는 과전류라는 위험한 상태가 되므로 계산 대상에서 빼 두었습니다. 또 **이 도구는 직류(DC) 회로를 전제**로 합니다. 교류에서는 위상 어긋남과 주파수 특성을 지닌 임피던스를 다뤄야 하며, 저항값만으로는 정확히 구해지지 않습니다. 단위는 V·A·Ω 고정입니다.
옴의 법칙 계산기 사용 방법
- 구하고 싶은 값을 고릅니다 전압·전류·저항 가운데 셈하고 싶은 것을 고릅니다. 고르시면 남은 둘의 입력란이 나타납니다.
- 아는 둘을 입력합니다 회로도나 테스터로 잰 값을 넣습니다. 어느 것이든 0보다 큰 값이어야 합니다.
- 결과와 전력을 읽습니다 구한 값과, 아울러 셈해진 전력 P가 나옵니다. 소비 전력을 알고 싶으실 때는 이 칸을 보아 주세요.
- 전력의 다른 식으로도 확인합니다 P = VI 에 V = IR 을 넣으면 P = I²R, I = V/R 을 넣으면 P = V²/R 이 됩니다. 손에 있는 양에 맞는 식으로 검산하실 수 있습니다.
- 교류 회로에는 쓰지 않습니다 교류를 다루실 경우에는 임피던스가 필요합니다. 저항값만 넣으셔도 정확한 값이 되지 않습니다.
더 잘 활용하기 위한 팁
- "계산할 값"에서 구하고자 하는 변수를 선택하면 나머지 두 개의 입력란이 표시됩니다. 회로도나 테스터로 알고 있는 두 값을 입력하세요.
- 전력(P)은 옴의 법칙에서 유도된 P=VI 공식으로 자동으로 함께 계산됩니다. 소비 전력을 알고 싶다면 이 항목을 확인하세요.
- 저항값이 0Ω(단락)에 가까우면 실제 회로에서 전류가 매우 커져 위험(과전류)해지므로, 이 도구에서는 0 이하의 입력값은 계산 대상에서 제외합니다.
- 교류 회로에서는 단순한 저항 대신 임피던스(복소수를 포함할 수 있음)를 고려해야 하며, 이 도구는 직류(DC) 회로를 전제로 합니다.
옴의 법칙 계산기가 도움이 되는 상황
전자 공작에서 저항값을 정하실 때
LED에 흘리고 싶은 전류와 전원 전압이 정해져 있으면, 필요한 저항값이 구해집니다.
부품의 소비 전력을 확인하실 때
저항이 몇 와트 필요한지는 전력으로 정해집니다. 정격을 밑도는 부품을 고르시면 발열로 망가집니다.
테스터의 측정값을 검산하실 때
잰 두 값에서 세 번째를 셈하여 실측과 맞는지 확인하실 수 있습니다. 맞지 않으면 접촉 불량이나 다른 경로를 의심하실 수 있습니다.
물리나 전기의 학습
저항을 크게 하면 전류가 작아지는(I = V/R) 관계를, 수치를 바꾸며 확인하실 수 있습니다.
옴의 법칙에 관한 용어집
- 옴의 법칙
- 전압·전류·저항의 관계를 V = I × R 로 나타내는 법칙입니다. 1827년에 게오르크 옴이 발표했습니다.
- 전압(V, 볼트)
- 전류를 흘리려는 압력에 해당하는 양입니다. 회로의 두 점 사이 전위의 차를 나타냅니다.
- 전류(I, 암페어)
- 단위 시간에 흐르는 전하의 양입니다. 같은 전압이라면 저항이 작을수록 커집니다.
- 저항(R, 옴)
- 전류가 흐르기 어려운 정도를 나타내는 양입니다. 0Ω은 단락에 해당하여 이 도구에서는 다루지 않습니다.
- 전력(P, 와트)
- 단위 시간에 소비되는 전기 에너지입니다. P = VI 로 구해지며, P = I²R·P = V²/R 로도 쓸 수 있습니다.
- 단락
- 저항이 거의 0인 경로가 생겨 지나친 전류가 흐르는 상태입니다. 발열·발화의 원인이 됩니다.
- 임피던스
- 교류 회로에서 전류가 흐르기 어려운 정도로, 저항에 더하여 위상 어긋남을 포함하는 복소수로 나타냅니다. 직류의 저항에 해당하는 개념입니다.
자주 묻는 질문
여담 ― 옴의 법칙이 발견되기까지의 고난
옴의 법칙을 발표한 게오르크 지몬 옴(Georg Simon Ohm)은 발표 당시(1827년) 독일 물리학계로부터 강한 비판을 받았습니다. 당시 학계에서는 전기 현상을 수식으로 단순하게 표현한다는 발상 자체가 "철학적으로 얄팍하다"고 여겨지는 풍조가 있었으며, 옴은 대학 교직을 잃을 정도의 역풍에 시달렸다고 전해집니다.
옴의 법칙이 널리 받아들여지게 된 것은 발표로부터 10년 이상이 지난 뒤였으며, 결국 그의 공적을 기려 전기 저항의 국제 단위인 "옴(Ω)"에 그의 이름이 남게 되었습니다. 그리스 문자 Ω(오메가)가 단위 기호로 채택된 것은 "Ohm"의 머리글자 O와 혼동되지 않도록 하기 위한 방편이었다고 합니다.
현대의 전자공작이나 DIY 세계에서도 LED에 직렬로 연결할 저항값을 정할 때 등, 옴의 법칙은 지금도 가장 기본적인 계산으로 일상적으로 쓰이고 있습니다. 전압・전류・저항 중 두 가지를 알면 나머지 하나를 즉시 구할 수 있다는 단순함이, 200년 가까이 지난 지금도 그 가치가 바래지 않는 이유 중 하나입니다.