Calculadora da lei de Ohm

V = I × R, rearranjada como I = V / R e R = V / I

V

A tensão sobre o componente, em volts, com milivolts e quilovolts selecionáveis na mesma caixa. É a diferença de potencial entre as duas pontas daquilo por onde a corrente passa, então é uma medida sobre um componente e nunca uma medida da fonte isolada. Deixe esta caixa vazia quando a tensão for a resposta que você procura, que é o caso comum quando você conhece a corrente que um circuito puxa e o resistor que está no caminho dela

I

A corrente que passa pelo componente, em ampères ou miliampères. O nome vem de intensidade, e o ampère é o coulomb por segundo, e é por isso que é essa a grandeza que faz par com o tempo sempre que você segue para energia ou para a duração de uma bateria. Miliampères importam mais que ampères na maior parte do trabalho com eletrônica, então a caixa oferece os dois: uma corrente de 20 mA em um LED é 0,02 A, e escolher miliampères na lista é o jeito de digitar o número que você realmente leu no medidor

R

A resistência, em ohms, quilo-ohms ou mega-ohms, e é a linha principal do painel de resultados porque resistência é a resposta que as pessoas mais vêm buscar aqui. Um ohm é um volt por ampère. A caixa aceita zero, que é um pedaço de fio e não um erro, mas não aceita valor negativo: uma resistência negativa não é um componente, é um circuito que fornece potência, e esta página não tem nada a dizer sobre esses

V / R

Os três rearranjos são todo o conteúdo da página, e vale lê-los como uma frase só em vez de três fórmulas: fixe a tensão e a corrente cai conforme a resistência sobe, fixe a resistência e a corrente sobe com a tensão, e fixe a corrente e a tensão sobe com a resistência. Duas das três grandezas sempre determinam a terceira, e é por isso que a página pede exatamente duas

Use esta página sempre que duas das três grandezas forem conhecidas e a terceira for o que você precisa, o que cobre a maior parte da aritmética que aparece em volta de um circuito: dimensionar um resistor em série para um LED quando você sabe a alimentação e a corrente desejada, calcular quanta corrente uma carga de 10 quilo-ohms vai puxar de uma linha de 5 V, ou conferir se um resistor que você tem na gaveta serve. Ela é deliberadamente de três grandezas e não de quatro, então se a pergunta mencionar watts ou quilowatt-hora, a página que você quer é a calculadora de eletricidade, que começa pelas mesmas duas caixas.

1. Os padrões: 12 V e 0,02 A

   1. Tensão de 12 V, corrente de 0,02 A, resistência deixada vazia
   2. O par conhecido é V e I, então o rearranjo a usar é R = V / I
   3. R = 12 / 0,02 = 600 ohms
   4. O painel imprime 600 na linha principal e repete embaixo os dois valores que você digitou, para você ver de que o resultado foi construído

   600 ohms é um valor comercial que se compra, e 20 mA é uma corrente típica de LED, então esta é a conta por trás de uma enormidade de circuitos pequenos: uma fonte de 12 V, um resistor e um indicador. Repare no sentido em que a página andou. Você não precisava conhecer a resistência para usá-la; precisava saber que corrente queria, e a resistência apareceu. Essa é a forma da maior parte dos usos reais da lei de Ohm, e é por isso que o campo deixado vazio importa mais do que os preenchidos.

2. 230 V sobre 23 ohms: quanta corrente passa

   1. Tensão de 230 V, resistência de 23 ohms, corrente deixada vazia
   2. O par conhecido é V e R, então o rearranjo a usar é I = V / R
   3. I = 230 / 23 = 10 ampères
   4. O painel imprime 10 na linha da corrente

   Dez ampères em uma alimentação de 230 V são 2,3 quilowatts de aquecimento, o que é uma chaleira ou um pequeno aquecedor de imersão, e isso passa por um elemento de 23 ohms. É isso que é um aparelho resistivo: um pedaço de fio com resistência conhecida, escolhido para que a tensão da rede imponha a corrente de que o aparelho precisa. A aritmética aqui é a razão de os aparelhos de rede serem descritos pela potência e não pela resistência — 2,3 kW é um rótulo mais útil que 23 ohms, e os dois descrevem o mesmo objeto.

3. 0,02 A por 470 ohms: a tensão necessária

   1. Corrente de 0,02 A, resistência de 470 ohms, tensão deixada vazia
   2. O par conhecido é I e R, então o rearranjo a usar é V = I × R
   3. V = 0,02 × 470 = 9,4 volts
   4. O painel imprime 9,4 na linha da tensão

   Esta é a terceira direção e a que as pessoas procuram menos, embora seja a que responde à pergunta prática de quanta alimentação um componente vai derrubar. Empurre 20 mA por 470 ohms e 9,4 V desaparecem sobre ele, o que deixa muito pouco espaço se a fonte for de 12 V e nenhum se for de 5 V. É a conta que diz que um resistor é grande demais para a linha que você tem, e é a mesma aritmética do primeiro exemplo lida ao contrário.

4. Os três preenchidos, e eles concordam

   1. Tensão de 12 V, corrente de 0,02 A, resistência de 600 ohms — as três caixas preenchidas
   2. A página escolhe o primeiro par que consegue usar, aqui V e I, e deriva R = 12 / 0,02 = 600 ohms
   3. Isso concorda com os 600 ohms que você digitou, então a linha é informada em vez de recusada
   4. Mude qualquer um dos três e a mesma verificação passa a falhar

   Preencher os três é permitido e é o jeito mais rápido de conferir uma medição: digite o que o medidor disse para os três e a página diz se eles são consistentes. O que ela não faz é tirar a média nem escolher um vencedor. Se você digitar 12 V, 0,02 A e 500 ohms, ela informa a discordância em vez de derivar em silêncio de dois deles e ignorar o terceiro, porque o terceiro é o que você mediu e a incompatibilidade é justamente a informação que você veio buscar. Uma página que preferisse dois campos em silêncio esconderia exatamente a premissa quebrada que você estava tentando pegar.

A lei de Ohm vale para componentes cuja resistência não muda com a tensão nem com a temperatura, e muitos componentes reais mudam: a resistência de uma lâmpada incandescente sobe conforme ela esquenta, a de um diodo cai bruscamente quando ele começa a conduzir, e um termistor é feito para variar. A corrente alternada traz reatância, então um capacitor ou um indutor tem uma impedância que depende da frequência e a aritmética desta página deixa de valer para eles. Tudo aqui é um valor único, estável, em um instante, e nenhum componente é ideal.

Qual é a fórmula da lei de Ohm?

V = I × R: a tensão é igual à corrente vezes a resistência. As outras duas formas são a mesma afirmação resolvida para outra grandeza, I = V / R e R = V / I, e a página mostra as três na primeira tabela porque qual delas você precisa depende inteiramente de quais dois valores você tinha no começo. Uma fonte de 12 V impondo 0,02 A por um resistor significa que o resistor é 12 / 0,02 = 600 ohms. A fórmula é a definição de resistência tanto quanto é uma lei sobre eletricidade: um ohm é um volt por ampère.

O que é o triângulo da lei de Ohm?

É o macete para lembrar os três rearranjos, desenhado como um triângulo com V em cima e I e R embaixo. Cubra a grandeza que você quer e o que sobra mostra a conta: cubra V e o par restante fica lado a lado, então multiplique os dois; cubra I ou R e os outros dois ficam empilhados, então divida o de cima pelo de baixo. É um jeito de lembrar as três formas sem escrevê-las, e ele contém exatamente as três expressões que a primeira tabela desta página lista. O triângulo não tem nada de física; é um recurso de consulta para a álgebra.

Quais caixas eu preencho?

Duas quaisquer, e deixe a terceira vazia. A caixa vazia é a que a página resolve, então a ferramenta responde à pergunta com que você chegou em vez de conferir sua aritmética. Preencha tensão e corrente para obter a resistência, tensão e resistência para obter a corrente, ou corrente e resistência para obter a tensão. Se você preencher as três, a página passa a conferi-las entre si e informa uma incompatibilidade em vez de escolher dois para acreditar, o que a torna utilizável como verificação de consistência de um conjunto de leituras de medidor.

Como faço para chegar aos watts a partir daqui?

Essa é uma quarta grandeza e esta página a deixa de fora de propósito, porque potência elétrica tem página própria e incluí-la aqui seria duplicar. A ponte é P = V × I: pegue a tensão e a corrente que você acabou de encontrar e multiplique uma pela outra. Dez ampères em 230 V são 2,3 quilowatts. A calculadora de eletricidade faz essa multiplicação a partir das mesmas duas caixas e segue para energia e custo de uso; no lado mecânico, a calculadora de cavalos de força chega à potência por P = W / t, dividindo trabalho por tempo.

Funciona para corrente alternada?

Só onde a carga for puramente resistiva, como um aquecedor ou uma lâmpada incandescente. Corrente alternada por um capacitor ou por um indutor produz uma defasagem entre tensão e corrente, e a razão entre as duas passa a ser uma impedância e não uma resistência: ela depende da frequência além do componente. A aritmética desta página daria um número, e o número estaria errado. Para esse caso, a página certa é a calculadora de impedância RLC e, para o tamanho da própria tensão, a calculadora de tensão RMS.

Por que ela recusa resistência negativa?

Porque nenhum componente tem uma. Zero é aceito, já que um resistor de zero ohm é um pedaço de fio e a aritmética lida com ele perfeitamente bem, mas um valor negativo não é um componente que se possa segurar na mão: um circuito com resistência negativa é um que fornece potência em vez de dissipá-la, o que na prática significa um amplificador ou uma fonte, e descrevê-lo com esta fórmula seria um erro de categoria. A página recusa o valor em vez de devolver uma resposta negativa com cara de resultado.

• 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
• Sistema Internacional de Unidades (SI) — INMETRO
• Leis de Ohm: o que são, quais são, fórmulas — Mundo Educação