歐姆定律計算器(電壓・電流・電阻)
利用歐姆定律 V=IR,根據電壓、電流、電阻中已知的兩個值計算出第三個值,同時還能求出電功率(W)。
什麼是歐姆定律
歐姆定律是以 **V = I × R** 表示電壓 V、電流 I 與電阻 R 三者關係的電路基本定律,由德國物理學家格奧爾格・歐姆於1827年發表。三者中已知其二,所餘之一即隨之確定,故本工具採「先擇所求之值,再填已知之二」的形式,並同時以 **P = V × I** 計算電功率。
**輸入之電壓、電流、電阻皆須為大於0之值。**電阻0Ω即為短路,於式上電流將無限增大,於實際電路中則成過電流之危險狀態,故排除於計算之外。又**本工具以直流(DC)電路為前提。**交流須處理帶有相位差與頻率特性的阻抗,僅憑電阻值無從精確求得。單位固定為 V・A・Ω。
歐姆定律計算器的使用方式
- 選擇所求之值 於電壓、電流、電阻中擇一。擇定後,其餘二者之輸入欄即行顯現。
- 填入已知之二 填入自電路圖或萬用表所得之值。二者皆須為大於0之值。
- 讀取結果與電功率 將得出所求之值,並一併列出所算之電功率 P。欲知耗電量者,請看此欄。
- 以電功率的其他式驗算 於 P = VI 代入 V = IR 得 P = I²R,代入 I = V/R 得 P = V²/R。可擇與手中已知量相合之式驗算。
- 勿用於交流電路 處理交流須用阻抗。縱然填入電阻值,亦不成精確之數。
用好本工具的小技巧
- 在"要計算的量"中選擇想要求出的變數後,會顯示其餘兩個輸入框。請輸入電路圖或萬用表測得的兩個已知值。
- 電功率(P)會根據歐姆定律推匯出的 P=VI 公式自動一併計算。若想了解耗電量,請檢視該欄。
- 當電阻值接近0Ω(短路)時,電流會變得非常大,在實際電路中會造成危險(過電流),因此本工具不計算0以下的輸入值。
- 交流電路需要考慮阻抗(可能包含複數)而非單純的電阻,本工具僅適用於直流(DC)電路。
與歐姆定律相關的用語
- 歐姆定律
- 指以 V = I × R 表示電壓、電流、電阻關係之定律,由格奧爾格・歐姆於1827年發表。
- 電壓(V,伏特)
- 指相當於驅使電流流動之壓力的量,表示電路中兩點間電位之差。
- 電流(I,安培)
- 指單位時間內流過之電荷量。電壓相同者,電阻愈小則愈大。
- 電阻(R,歐姆)
- 指表示電流難以流通之程度的量。0Ω相當於短路,本工具不予處理。
- 電功率(P,瓦特)
- 指單位時間內所耗之電能。以 P = VI 求得,亦可寫作 P = I²R 或 P = V²/R。
- 短路
- 指形成電阻近乎0之迴路而流過過大電流之狀態,為發熱、起火之因。
- 阻抗
- 指交流電路中電流難以流通之程度,以除電阻外尚含相位差之複數表示,相當於直流之電阻的概念。
常見問題
歐姆定律是描述電路中電壓(V)、電流(I)、電阻(R)三者關係的基本定律,公式為 V = I × R。由德國物理學家格奧爾格·歐姆(Georg Ohm)於1827年發表。
電功率可通過 P = V × I(電壓×電流)計算。將歐姆定律 V=IR 代入後,還可以寫成 P = I²R 或 P = V²/R,因此僅憑電阻和電流(或電壓)也能求出電功率。
在電壓恆定的情況下,電阻越大電流越小(關係式 I = V/R)。反之,電阻越小,在相同電壓下流過的電流就越大。
本工具僅支援基於直流(DC)電路假設的簡單歐姆定律計算。交流電路需要考慮存在相位差和頻率特性的阻抗(複數),因此僅憑單純的電阻值無法進行準確計算。
閒話 ― 歐姆定律發現之路的艱辛
發表歐姆定律的格奧爾格·西蒙·歐姆(Georg Simon Ohm),在1827年發表該定律時曾遭到德國物理學界的強烈批評。當時學界普遍認為,用簡單的數學公式來表達電學現象的想法本身"缺乏哲學深度",據說歐姆因此承受了巨大的壓力,甚至一度失去了大學教職。
歐姆定律真正被廣泛接受,是在發表約十多年之後。最終,為了表彰他的貢獻,電阻的國際單位被命名為"歐姆(Ω)"。之所以採用希臘字母Ω(歐米伽)作為單位符號,據說是為了避免與"Ohm"的首字母O混淆。
在現代電子製作和DIY領域,例如在決定與LED串聯的電阻值時,歐姆定律至今仍是日常使用的最基本計算方法之一。只要知道電壓、電流、電阻三者中的兩個,就能立即求出第三個,這種簡潔性正是它歷經近200年依然魅力不減的原因之一。