Na czym polega prawo Ohma?
Prawo Ohma opisuje zależność między napięciem, natężeniem prądu i oporem w przewodniku: natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do napięcia i odwrotnie proporcjonalne do oporu. Zapisujemy to wzorem I = U / R, a po przekształceniu: U = I · R oraz R = U / I. Prawo to obowiązuje dla przewodników omowych (np. typowych rezystorów, grzałek) w stałej temperaturze.
Jednostki: napięcie w woltach (V), natężenie w amperach (A), opór w omach (Ω). 1 Ω to opór, przez który przy napięciu 1 V płynie prąd 1 A.
Moc prądu elektrycznego
Moc wydzielana w odbiorniku to P = U · I (w watach). Łącząc ten wzór z prawem Ohma, otrzymujemy też P = I² · R oraz P = U² / R. Kalkulator zawsze podaje moc niezależnie od tego, co liczysz.
Przykłady obliczeń
Natężenie prądu. Odbiornik o oporze 100 Ω podłączony do 230 V: I = 230 / 100 = 2,3 A, a moc P = 230 · 2,3 = 529 W.
Rezystor przy diodzie LED. Przez rezystor 220 Ω przy napięciu 5 V płynie prąd I = 5 / 220 ≈ 0,0227 A, czyli ok. 22,73 mA. Wydziela się w nim moc ok. 0,114 W, więc wystarczy rezystor o mocy 0,25 W.
Napięcie. Prąd 0,5 A płynie przez opornik 12 Ω. U = 0,5 · 12 = 6 V, a moc P = 6 · 0,5 = 3 W.
Opór grzałki. Grzałka zasilana napięciem 230 V pobiera prąd 10 A. R = 230 / 10 = 23 Ω, a jej moc to 230 · 10 = 2300 W, czyli 2,3 kW.
| Szukana wielkość | Wzór | Przykład |
|---|---|---|
| Natężenie I | I = U / R | 230 V / 100 Ω = 2,3 A |
| Napięcie U | U = I · R | 0,5 A · 12 Ω = 6 V |
| Opór R | R = U / I | 230 V / 10 A = 23 Ω |
| Moc P | P = U · I | 230 V · 10 A = 2300 W |
Ograniczenia
Prawo Ohma w prostej postaci nie opisuje elementów nieliniowych, takich jak diody, tranzystory czy żarówki (opór włókna rośnie z temperaturą). W obwodach prądu przemiennego z cewkami i kondensatorami zamiast oporu stosuje się impedancję, a moc zależy także od współczynnika mocy. Jeśli interesuje Cię, ile energii zużyje urządzenie o danej mocy i ile to kosztuje, skorzystaj z kalkulatora zużycia energii.
Łączenie oporników
Przy połączeniu szeregowym opory się sumują: R = R₁ + R₂. Przy równoległym: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂. Dwa oporniki po 100 Ω połączone szeregowo dają 200 Ω, a równolegle 50 Ω – przy 230 V popłynie wtedy odpowiednio 1,15 A lub 4,6 A.