Calcolatrice della legge di Ohm

V = I × R, rearranged as I = V / R and R = V / I

V

La tensione ai capi del componente, in volt, con millivolt e kilovolt selezionabili nella stessa casella. È la differenza di potenziale fra i due estremi della cosa attraversata dalla corrente, quindi è una misura presa ai capi di un componente e mai la misura dell'alimentatore da solo. Lascia vuota questa casella quando è la tensione la risposta che cerchi, che è il caso tipico in cui conosci la corrente assorbita da un circuito e la resistenza che le sta davanti

I

La corrente che attraversa il componente, in ampere o in milliampere. Il nome viene da intensità, e l'ampere è il coulomb al secondo: è per questo che è la grandezza che si accompagna al tempo ogni volta che passi all'energia o all'autonomia di una batteria. Nell'elettronica i milliampere contano più degli ampere, quindi la casella offre entrambi: una corrente da 20 mA per un LED è 0,02 A, e scegliere milliampere nel menu è il modo per digitare il numero che hai davvero letto sullo strumento

R

La resistenza, in ohm, kiloohm o megaohm, ed è la riga principale del pannello dei risultati perché la resistenza è la risposta per cui si viene qui più spesso. Un ohm è un volt per ampere. La casella accetta lo zero, che è un pezzo di filo e non un errore, ma non accetta un valore negativo: una resistenza negativa non è un componente, è un circuito che eroga potenza, e questa pagina non ha nulla da dire su quelli

V / R

I tre riarrangiamenti sono l'intero contenuto della pagina, e vale la pena leggerli come una frase sola invece che come tre formule: fissata la tensione, la corrente cala quando la resistenza sale; fissata la resistenza, la corrente sale con la tensione; fissata la corrente, la tensione sale con la resistenza. Due delle tre grandezze determinano sempre la terza, ed è per questo che la pagina ne chiede esattamente due

Usa questa pagina ogni volta che due delle tre grandezze sono note e la terza è quella che ti serve, il che copre quasi tutto il calcolo che gira intorno a un circuito: dimensionare un resistore in serie a un LED quando conosci l'alimentazione e la corrente che vuoi, calcolare quanta corrente assorbirà un carico da 10 kiloohm da un rail a 5 V, o verificare se un resistore che hai nel cassetto va bene. È di proposito a tre grandezze e non a quattro, quindi se la domanda nomina i watt o i chilowattora la pagina giusta è quella della potenza elettrica, che parte dalle stesse due caselle.

1. I valori predefiniti: 12 V e 0,02 A

   1. Tensione 12 V, corrente 0,02 A, resistenza lasciata vuota
   2. La coppia nota è V e I, quindi il riarrangiamento da usare è R = V / I
   3. R = 12 / 0,02 = 600 ohm
   4. Il pannello stampa 600 nella riga principale e ripete sotto i due valori che hai digitato, così vedi da cosa è nata la risposta

   600 ohm è un valore normale che si compra, e 20 mA è una corrente tipica per un LED: questo è quindi il calcolo che sta dietro a moltissimi circuiti piccoli, un alimentatore a 12 V, un resistore e una spia. Nota la direzione in cui è andata la pagina. Non ti serviva conoscere la resistenza per usarla; ti serviva sapere quale corrente volevi, e la resistenza è uscita da sola. È la forma della maggior parte degli usi reali della legge di Ohm, ed è per questo che la casella che lasci vuota conta più di quelle che riempi.

2. 230 V su 23 ohm: quanta corrente passa

   1. Tensione 230 V, resistenza 23 ohm, corrente lasciata vuota
   2. La coppia nota è V e R, quindi il riarrangiamento da usare è I = V / R
   3. I = 230 / 23 = 10 ampere
   4. Il pannello stampa 10 nella riga della corrente

   Dieci ampere su una fornitura a 230 V sono 2,3 kilowatt di riscaldamento, cioè un bollitore o un piccolo scaldabagno, e passano attraverso una resistenza da 23 ohm. Un elettrodomestico resistivo è esattamente questo: un pezzo di filo con una resistenza nota, scelta perché la tensione di rete spinga la corrente che l'apparecchio richiede. È per questa aritmetica che gli apparecchi di rete si descrivono con la loro potenza invece che con la loro resistenza: 2,3 kW è un'etichetta più utile di 23 ohm, e le due descrivono lo stesso oggetto.

3. 0,02 A attraverso 470 ohm: quanta tensione ci vuole

   1. Corrente 0,02 A, resistenza 470 ohm, tensione lasciata vuota
   2. La coppia nota è I e R, quindi il riarrangiamento da usare è V = I × R
   3. V = 0,02 × 470 = 9,4 volt
   4. Il pannello stampa 9,4 nella riga della tensione

   Questa è la terza direzione, quella a cui si ricorre meno, anche se è quella che risponde alla domanda pratica di quanto alimentatore si mangi un componente. Spingi 20 mA attraverso 470 ohm e ai suoi capi spariscono 9,4 V, il che lascia pochissimo margine se l'alimentazione è a 12 V e nessuno se è a 5 V. È il calcolo che ti dice che un resistore è troppo grande per il rail che hai, ed è la stessa aritmetica del primo esempio letta al contrario.

4. Tutte e tre riempite, e sono coerenti

   1. Tensione 12 V, corrente 0,02 A, resistenza 600 ohm: tutte e tre le caselle riempite
   2. La pagina prende la prima coppia utilizzabile, qui V e I, e ricava R = 12 / 0,02 = 600 ohm
   3. Il valore concorda con i 600 ohm che hai digitato, quindi la riga viene riportata invece che rifiutata
   4. Cambia uno qualsiasi dei tre e lo stesso controllo fallisce

   Riempiere tutte e tre è consentito ed è il modo più rapido per verificare una misura: digita quello che lo strumento ha detto per tutte e tre e la pagina ti dice se sono coerenti. Quello che non fa è farne la media o scegliere un vincitore. Se digiti 12 V, 0,02 A e 500 ohm segnala il disaccordo invece di ricavare in silenzio da due di essi e ignorare il terzo, perché il terzo è quello che hai misurato e la discrepanza è l'informazione per cui sei venuto. Una pagina che preferisse due caselle in silenzio nasconderebbe esattamente l'ipotesi sbagliata che stavi cercando di scoprire.

La legge di Ohm vale per i componenti la cui resistenza non cambia con la tensione o la temperatura, e parecchi componenti reali cambiano: la resistenza di una lampada a filamento sale quando si scalda, quella di un diodo cala bruscamente quando conduce, e un termistore è progettato per variare. La corrente alternata introduce la reattanza, quindi un condensatore o un induttore hanno un'impedenza che dipende dalla frequenza e l'aritmetica di questa pagina non vale più per loro. Qui tutto è un valore unico e stabile in un solo istante, e nessun componente è ideale.

Qual è la formula della legge di Ohm?

V = I × R: la tensione è uguale alla corrente per la resistenza. Le altre due forme sono la stessa affermazione risolta per un'altra grandezza, I = V / R e R = V / I, e la pagina le mostra tutte e tre nella sua prima tabella perché quale ti serva dipende interamente da quali due valori avevi in partenza. Un alimentatore a 12 V che spinge 0,02 A attraverso un resistore significa che il resistore è 12 / 0,02 = 600 ohm. La formula è la definizione di resistenza almeno quanto è una legge sull'elettricità: un ohm è un volt per ampere.

Che cos'è il triangolo della legge di Ohm?

È la regola mnemonica per i tre riarrangiamenti, disegnata come un triangolo con V in alto e I e R in basso. Copri la grandezza che vuoi e quello che resta mostra l'aritmetica: copri V e la coppia rimasta sta fianco a fianco, quindi si moltiplica; copri I o R e le altre due sono impilate, quindi si divide quella in alto per quella in basso. È un modo per ricordare le tre forme senza scriverle, e contiene esattamente le tre espressioni che la prima tabella di questa pagina elenca. Del triangolo non c'è nulla di fisica: è un aiuto per l'algebra.

Quali caselle devo riempire?

Due qualsiasi, e lascia vuota la terza. La casella vuota è quella che la pagina risolve, quindi lo strumento risponde alla domanda con cui sei arrivato invece di controllare la tua aritmetica. Riempi tensione e corrente per ottenere la resistenza, tensione e resistenza per ottenere la corrente, oppure corrente e resistenza per ottenere la tensione. Se le riempi tutte e tre la pagina le confronta fra loro e segnala una discordanza invece di sceglierne due da credere, il che la rende utilizzabile come controllo di coerenza su una serie di letture.

Come faccio a ricavare i watt da qui?

Quella è una quarta grandezza e questa pagina la lascia fuori di proposito, perché la potenza elettrica ha una pagina sua e aggiungerla qui la duplicherebbe. Il ponte è P = V × I: prendi la tensione e la corrente che hai appena trovato e moltiplicale. Dieci ampere su 230 V sono 2,3 kilowatt. La calcolatrice della potenza elettrica fa quella moltiplicazione dalle stesse due caselle e prosegue verso l'energia e il costo di esercizio; sul versante meccanico, la calcolatrice della potenza in cavalli arriva alla potenza passando invece per P = W / t, cioè dividendo il lavoro per il tempo.

Funziona in corrente alternata?

Solo dove il carico è puramente resistivo, come una stufa o una lampada a incandescenza. In corrente alternata, attraverso un condensatore o un induttore nasce uno sfasamento fra tensione e corrente, e il rapporto fra le due è allora un'impedenza e non una resistenza: dipende dalla frequenza oltre che dal componente. L'aritmetica di questa pagina darebbe comunque un numero, e il numero sarebbe sbagliato. Per quel caso la pagina giusta è quella dell'impedenza di un circuito RLC, e per il valore della tensione in sé la calcolatrice della tensione RMS.

Perché rifiuta una resistenza negativa?

Perché nessun componente ce l'ha. Lo zero è accettato, visto che un resistore da zero ohm è un pezzo di filo e l'aritmetica lo gestisce benissimo, ma un valore negativo non è un componente che puoi tenere in mano: un circuito con resistenza negativa è uno che eroga potenza invece di dissiparla, il che in pratica significa un amplificatore o una sorgente, e descriverlo con questa formula sarebbe un errore di categoria. La pagina rifiuta il valore invece di restituire una risposta negativa che sembra un risultato.

• Ohm's Law: Resistance and Simple Circuits (College Physics 2e, §20.2) — the definition of resistance as voltage divided by current, the three rearrangements, and the statement that the law applies only to components whose resistance is constant — OpenStax
• Ohm's law — the history of the 1827 statement, the triangle mnemonic, and the distinction between ohmic and non-ohmic conductors — Wikipedia
• NIST Guide for the Use of the International System of Units (SI), Appendix B.8 — Factors for Units Listed Alphabetically: the ampere and ohm definitions the base units of this page rest on — NIST