Калькулятор электричества

V = I · R и P = V · I

V

Напряжение на элементе (V)

I

Ток через него (A)

R

Сопротивление (Ω)

P

Рассеиваемая мощность (W)

Первое тождество — это закон Ома, связывающий напряжение, ток и сопротивление. Второе вводит мощность. Подставив одно в другое и перегруппировав, получаем шесть сочетаний в таблице на этой странице — каждое решает задачу для двух величин, которые вы не задали.

1. Цепь 230 В с током 10 А

   1. Запишем известное: V = 230 В, I = 10 А.
   2. Сопротивление по закону Ома: R = V / I = 230 / 10 = 23 Ом.
   3. Мощность по второму тождеству: P = V · I = 230 × 10 = 2300 Вт.
   4. Проверка другой формой того же тождества: P = I² · R = 100 × 23 = 2300 Вт. ✓

   2300 Вт — это мощный бытовой прибор, духовка или чайник, поэтому он и берёт 10 А, а не 0,5 А, как зарядка ноутбука.

2. 12 В на резисторе 100 Ом

   1. Известно: V = 12 В, R = 100 Ом.
   2. Ток по закону Ома: I = V / R = 12 / 100 = 0,12 А (120 мА).
   3. Мощность: P = V · I = 12 × 0,12 = 1,44 Вт.
   4. Проверка через сопротивление: P = V² / R = 144 / 100 = 1,44 Вт. ✓

   Резистор на четверть ватта выдержит 1,44 Вт лишь недолго — именно этот расчёт решает, нужна ли деталь на 2 Вт.

3. 100 Вт в 4 Ом

   1. Известно: P = 100 Вт, R = 4 Ом.
   2. У этой пары нет прямого входа через V = I · R, поэтому берём перестановки: V = √(P · R) = √(100 × 4) = √400 = 20 В.
   3. Затем I = √(P / R) = √(100 / 4) = √25 = 5 А.
   4. Проверка: P = V · I = 20 × 5 = 100 Вт. ✓

   Так указывают характеристики колонок и усилителей. Обратите внимание: оба производных значения выходят из квадратного корня, поэтому удвоение мощности не удваивает напряжение.

4. 5 В при 20 мА

   1. Известно: V = 5 В, I = 0,02 А.
   2. Введите 0,02 с единицей А или переключите единицу на мА и введите 20.
   3. R = V / I = 5 / 0,02 = 250 Ом.
   4. P = V · I = 5 × 0,02 = 0,1 Вт.

   Работа с малым сигналом: числа далеки от диапазона ампер, для чего и существует вариант единицы мА.

Этот калькулятор предполагает постоянный ток и нагрузку, которая действительно подчиняется закону Ома, — резистор, нагревательный элемент, нить накала в рабочем режиме. Он не охватывает переменный ток, где напряжение и ток могут расходиться по фазе, а также реактивные нагрузки — двигатели, трансформаторы и большинство сетевых блоков питания, — у которых коэффициент мощности делает P = V · I завышенной оценкой реальной мощности. Четыре возвращаемых значения — это только модули: страница не отслеживает полярность, поэтому знаки читайте со своей схемы, а не отсюда. Сопротивление считается постоянным, что перестаёт быть верным для нитей накала и полупроводников по мере их нагрева.

Как пользоваться этим калькулятором электричества?

Заполните ровно два из четырёх полей — напряжение, ток, сопротивление, мощность — и оставьте остальные пустыми. Калькулятор решит задачу для двух незаполненных, взяв пару, для которой есть прямая перестановка. Первый экран уже заполнен значениями 230 В и 10 А, поэтому очистите одно из них, прежде чем вводить другую пару.

Как перевести ватты в амперы?

Разделите мощность на напряжение: прибор на 2300 Вт при 230 В потребляет 2300 ÷ 230 = 10 ампер. Обратно: 10 ампер при 230 В рассеивают 2300 Вт. Если напряжение неизвестно, одной мощности недостаточно — из четырёх величин нужно знать две, и тогда вторая определится сама.

Почему калькулятор ругается, когда я заполняю три поля?

Потому что три значения — это избыточное условие: любые два уже определяют остальные два, поэтому третье обязано с ними согласоваться. Когда оно не согласуется, страница выдаёт ошибку, а не перезаписывает молча то, что вы ввели. Если вы это видите, то искомая пара — те два значения, которые согласуются: проверьте единицы, например не введён ли ток в мА как А.

Какие единицы принимает калькулятор?

Вольты (В, мВ, кВ) для напряжения, амперы (А, мА) для тока, омы (Ом, кОм, МОм) для сопротивления и ватты (Вт, кВт) для мощности. У каждого поля свой выбор единиц, а показанные результаты всегда возвращаются в В, А, Ом и Вт. Смена единицы — ещё и самый простой способ получить больше точности: 0,02 А и 20 мА — один и тот же ток, но только одно из этих чисел читается чисто с двумя знаками.

Работает ли закон Ома для переменного тока и для двигателей?

Лишь отчасти. Закон Ома в виде V = I · R верен для резистивной нагрузки, а для переменного тока он выполняется в каждый момент времени и даёт импеданс, а не обычное сопротивление. Двигатели, трансформаторы и импульсные блоки питания потребляют ток, сдвинутый по фазе относительно напряжения, поэтому V · I даёт полную мощность в вольт-амперах, а не реальную мощность в ваттах, за которую вы платите. Для таких нагрузок нужен ещё коэффициент мощности.

В чём разница между мощностью и энергией?

Мощность в ваттах — это скорость, с которой энергия расходуется прямо сейчас; энергия в киловатт-часах — это та скорость, умноженная на время работы. Чайник на 2300 Вт кипит три минуты и расходует около 0,1 кВт·ч, а роутер на 10 Вт, оставленный на весь месяц, — примерно 7 кВт·ч. Чтобы превратить ватты в счёт, воспользуйтесь калькулятором счёта за электричество.

• Ohm's Law and the V-I-R Relationship — The Physics Classroom
• The International System of Units (SI Brochure) — BIPM