Рассчитать напряжение и ток, калькулятор по закону Ома

Расчет напряжения и тока — базовая задача в электротехнике и электронике. Знание взаимосвязей между этими параметрами необходимо для проектирования электрических цепей, подбора компонентов, диагностики неисправностей и обеспечения безопасной работы оборудования. Онлайн-калькулятор позволяет быстро выполнить расчеты по закону Ома и другим формулам, не прибегая к сложным вычислениям вручную.

⚡ Калькулятор по закону ОмаВыберите тип расчета: Выберите, какой параметр нужно найти

Исходные данные

Напряжение (U): Введите значение напряжения

Сила тока (I): Введите значение силы тока

Сопротивление (R): Введите значение сопротивления

Как пользоваться калькулятором

Калькулятор позволяет рассчитать любой из параметров электрической цепи, если известны два других. Выберите тип расчета:

Расчет тока (I) — введите значения напряжения (U) и сопротивления (R)
Расчет напряжения (U) — введите значения тока (I) и сопротивления (R)
Расчет сопротивления (R) — введите значения напряжения (U) и тока (I)
Расчет мощности (P) — введите напряжение (U) и ток (I), или любые два известных параметра

Выберите единицы измерения для каждого параметра. Калькулятор автоматически выполнит преобразования и покажет результат с точностью до двух знаков после запятой.

Основные формулы для расчета

Закон Ома

Закон Ома — фундаментальный закон электротехники, устанавливающий связь между напряжением, током и сопротивлением:

I = U / R

Где:

I — сила тока (Амперы, А)
U — напряжение (Вольты, В)
R — сопротивление (Омы, Ом)

Из этой формулы можно выразить любой параметр:

U = I × R — напряжение равно произведению тока на сопротивление
R = U / I — сопротивление равно отношению напряжения к току

Формулы мощности

Электрическая мощность связана с напряжением и током:

P = U × I

Где:

P — мощность (Ватты, Вт)
U — напряжение (Вольты, В)
I — сила тока (Амперы, А)

Дополнительные формулы мощности через закон Ома:

P = I² × R — мощность через ток и сопротивление
P = U² / R — мощность через напряжение и сопротивление

Примеры расчетов

Пример 1: Расчет тока в бытовой сети

Задача: Электрический чайник мощностью 2000 Вт подключен к сети 220 В. Какой ток потребляет чайник?

Решение:

Используем формулу I = P / U
I = 2000 Вт / 220 В = 9,09 А

Ответ: Чайник потребляет ток примерно 9,1 А.

Пример 2: Расчет напряжения на резисторе

Задача: Через резистор сопротивлением 470 Ом протекает ток 0,02 А. Какое напряжение на резисторе?

Решение:

Используем формулу U = I × R
U = 0,02 А × 470 Ом = 9,4 В

Ответ: Напряжение на резисторе составляет 9,4 В.

Пример 3: Расчет сопротивления лампы

Задача: Лампа накаливания работает при напряжении 12 В и потребляет ток 0,5 А. Каково сопротивление нити накала?

Решение:

Используем формулу R = U / I
R = 12 В / 0,5 А = 24 Ом

Ответ: Сопротивление нити накала составляет 24 Ом.

Пример 4: Расчет мощности электродвигателя

Задача: Электродвигатель подключен к источнику 380 В и потребляет ток 5 А. Какова потребляемая мощность?

Решение:

Используем формулу P = U × I
P = 380 В × 5 А = 1900 Вт = 1,9 кВт

Ответ: Мощность электродвигателя составляет 1,9 кВт.

Терминология

Напряжение (U)

Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи. Измеряется в вольтах (В). Напряжение можно сравнить с давлением воды в трубе — чем выше давление, тем больше потенциал для движения.

Типичные значения напряжения:

Батарейка АА: 1,5 В
USB-порт: 5 В
Автомобильный аккумулятор: 12 В
Бытовая розетка (РФ): 220 В
Промышленная сеть (трехфазная): 380 В

Сила тока (I)

Сила тока — это количество электрического заряда, проходящего через проводник за единицу времени. Измеряется в амперах (А). Ток можно сравнить с количеством воды, протекающей через трубу в секунду.

Типичные значения тока:

Светодиод: 0,02 А (20 мА)
Зарядка смартфона: 1–2 А
Электрочайник: 9–10 А
Электроплита: 25–30 А
Сварочный аппарат: 100–200 А

Сопротивление (R)

Сопротивление — это свойство материала препятствовать прохождению электрического тока. Измеряется в омах (Ом). Сопротивление можно сравнить с шириной трубы — чем уже труба, тем больше сопротивление потоку воды.

Типичные значения сопротивления:

Медный провод (1 м): 0,017 Ом
Резистор в электронике: 100–1000000 Ом (100 Ом – 1 МОм)
Нить накала лампы: 20–200 Ом
Тело человека: 1000–100000 Ом (зависит от влажности)

Мощность (P)

Мощность — это скорость, с которой энергия преобразуется или передается. Измеряется в ваттах (Вт). Мощность показывает, сколько энергии потребляет или выделяет устройство в единицу времени.

Типичные значения мощности:

Светодиодная лампа: 5–15 Вт
Лампа накаливания: 40–100 Вт
Ноутбук: 45–90 Вт
Микроволновая печь: 700–1200 Вт
Электрочайник: 1500–2500 Вт

Типы электрических цепей

Постоянный ток (DC)

В цепях постоянного тока ток течет в одном направлении. Источники постоянного тока: батареи, аккумуляторы, блоки питания, солнечные панели. Расчеты для DC-цепей выполняются по приведенным выше формулам напрямую.

Переменный ток (AC)

В цепях переменного тока направление и величина тока периодически меняются. Источники переменного тока: бытовая электросеть, генераторы. Для AC-цепей расчеты усложняются из-за наличия реактивных компонентов (индуктивности и емкости), но для чисто резистивных нагрузок формулы остаются теми же.

Последовательное и параллельное соединение

Последовательное соединение: компоненты соединены друг за другом. Ток через все элементы одинаков, а общее сопротивление равно сумме сопротивлений:

R_общ = R₁ + R₂ + R₃ + …

Параллельное соединение: компоненты соединены параллельно друг другу. Напряжение на всех элементах одинаково, а общее сопротивление рассчитывается по формуле:

1/R_общ = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + …

Практические советы

Безопасность при работе с электричеством

Внимание! Работа с электричеством может быть опасной. Всегда соблюдайте меры предосторожности.

Работайте только с обесточенным оборудованием
Используйте изолированные инструменты
Не прикасайтесь к оголенным проводам под напряжением
Используйте мультиметр для проверки напряжения
При напряжении выше 50 В работайте с особой осторожностью

Выбор проводов и кабелей

Сечение провода должно соответствовать силе тока, чтобы избежать перегрева:

Сечение провода	Максимальный ток (медь)	Типичное применение
0,75 мм²	6 А	Маломощные устройства
1,5 мм²	15 А	Освещение, розетки
2,5 мм²	21 А	Розетки, нагреватели
4 мм²	27 А	Электроплиты, духовки
6 мм²	34 А	Мощное оборудование

Типичные ошибки при расчетах

Несоответствие единиц измерения — всегда проверяйте, что используете согласованные единицы (В, А, Ом)
Игнорирование потерь — реальное сопротивление проводов и контактов влияет на расчеты
Неучет пускового тока — многие устройства при включении потребляют ток в 3–7 раз больше номинального
Округление — для точных расчетов используйте достаточное количество знаков после запятой

Проверка расчетов

Для проверки правильности расчетов используйте правило размерности:

Если U (В) = I (А) × R (Ом), то В = А × Ом ✓
Если P (Вт) = U (В) × I (А), то Вт = В × А ✓

Также проверьте здравый смысл результата: если рассчитанный ток для домашнего прибора составляет 100 А — скорее всего, в расчетах ошибка.

Применение в реальной жизни

Выбор автоматического выключателя

Автоматический выключатель защищает проводку от перегрузки. Номинал автомата выбирается исходя из максимального тока:

Iмакс = Pобщая / U

Например, для линии с суммарной мощностью приборов 4400 Вт при напряжении 220 В:

I_макс = 4400 / 220 = 20 А

Выбираем автомат на 20 А или 25 А с запасом.

Расчет потребления электроэнергии

Для расчета стоимости электроэнергии используйте формулу:

Энергия (кВт·ч) = P (кВт) × t (ч)

Например, электрочайник мощностью 2 кВт работает 15 минут в день (0,25 ч):

Энергия в месяц = 2 кВт × 0,25 ч × 30 дней = 15 кВт·ч

При тарифе 5 руб./кВт·ч стоимость составит 75 рублей в месяц.

Подбор блока питания

При выборе блока питания для устройства убедитесь, что:

Напряжение блока питания соответствует требуемому (±5%)
Ток блока питания не меньше потребляемого устройством
Мощность блока питания имеет запас 20–30%

Например, для устройства, потребляющего 12 В и 3 А, нужен блок питания 12 В с током не менее 3,6–4 А.

Полезные инструменты

Для практической работы с электрическими цепями полезны:

Мультиметр — для измерения напряжения, тока, сопротивления
Токоизмерительные клещи — для измерения тока без разрыва цепи
Осциллограф — для анализа переменного тока и сигналов
Калькулятор — для быстрых расчетов параметров цепи (как наш онлайн-инструмент)

Дополнительные формулы

Для более сложных расчетов:

Закон Джоуля-Ленца (тепловыделение)

Q = I² × R × t

Где:

Q — количество выделенного тепла (Джоули)
t — время (секунды)

КПД устройства

η = (Pполезная / Pпотребляемая) × 100%

Падение напряжения на проводе

ΔU = I × R_провода = I × (ρ × L / S)

Где:

ρ — удельное сопротивление материала (для меди 0,0175 Ом·мм²/м)
L — длина провода (м)
S — сечение провода (мм²)

Дисклеймер: Данный калькулятор и информация предназначены для образовательных целей и предварительных расчетов. Для проектирования реальных электрических систем и установок обращайтесь к квалифицированным специалистам. Работа с электричеством опасна и должна выполняться с соблюдением техники безопасности и норм ПУЭ.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать ток, зная напряжение и сопротивление?

Используйте формулу I = U / R, где I — сила тока в амперах, U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах. Например, при напряжении 220 В и сопротивлении 100 Ом ток равен 2,2 А.

Как найти напряжение через ток и мощность?

Используйте формулу U = P / I, где U — напряжение в вольтах, P — мощность в ваттах, I — сила тока в амперах. Например, если мощность 1000 Вт, а ток 5 А, то напряжение равно 200 В.

Что такое закон Ома простыми словами?

Закон Ома — это основной закон электротехники, который показывает связь между напряжением, током и сопротивлением. Он гласит: сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Какие единицы измерения используются для расчетов?

Напряжение измеряется в вольтах (В), ток — в амперах (А), сопротивление — в омах (Ом), мощность — в ваттах (Вт). Важно использовать согласованные единицы для корректных расчетов.

Можно ли рассчитать сопротивление, зная напряжение и ток?

Да, используйте формулу R = U / I, где R — сопротивление в омах, U — напряжение в вольтах, I — сила тока в амперах. Например, при напряжении 12 В и токе 2 А сопротивление равно 6 Ом.

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.