欧姆定律计算器 — 电压、电流、电阻 & 功率
欧姆定律(V = I × R)关联任意电路中的电压、电流和电阻。输入任意两个已知值,本计算器即时求解第三个——并使用 P = V × I 计算消耗的功率(瓦特)。
常见问题
什么是欧姆定律?
欧姆定律指出:导体两端的电压(V)等于通过它的电流(I)乘以其电阻(R):V = I × R。这是电气工程和物理学中最基本的关系之一,描述了电路中电压、电流和电阻的相互作用。
如何用欧姆定律计算电压?
计算电压时,用电流乘以电阻:V = I × R。例如,2 安培的电流流过 6 欧姆的电阻,该电阻两端的电压为 2 × 6 = 12 伏特。
如何用欧姆定律计算电流?
计算电流时,用电压除以电阻:I = V / R。例如,9 伏特电池接 450 欧姆电阻,产生的电流为 9 / 450 = 0.02 安培(20 毫安)。
如何用欧姆定律计算电阻?
计算电阻时,用电压除以电流:R = V / I。例如,12 伏特产生 2 安培电流,则电阻为 12 / 2 = 6 欧姆。
欧姆定律中的功率公式是什么?
功率(单位:瓦特)计算公式为 P = V × I,也可以表示为 P = I² × R 或 P = V² / R。例如,12 V、2 A 的电路消耗的功率为 12 × 2 = 24 瓦特。
欧姆定律使用哪些单位?
电压以伏特(V)为单位,电流以安培(A)为单位,电阻以欧姆(Ω)为单位,功率以瓦特(W)为单位。电子学中常用子单位:毫安(mA = 0.001 A)、千欧(kΩ = 1000 Ω)、毫瓦(mW)和千瓦(kW)。
欧姆定律适用于所有材料吗?
欧姆定律适用于欧姆材料,这类材料的电阻不随电压和电流变化而改变,如恒温下的大多数金属。它不直接适用于非欧姆器件,如二极管、晶体管和灯泡——这些器件的电阻会随电流或温度变化。
如何用欧姆定律计算 LED 的限流电阻?
用电源电压减去 LED 正向电压,得到电阻两端的压降,再除以目标电流:R = (V电源 − V正向) / I。以 5 V 电源、2 V LED、20 mA 电流为例:R = (5 − 2) / 0.02 = 150 Ω。选用最接近的标准电阻值即可。
欧姆定律公式
欧姆定律指出,导体两端的电压与通过它的电流成正比,电阻为比例常数。该定律的三种基本公式形式如下:
电压(V)
V = I × R
示例:2 A 电流通过 6 Ω 电阻 → 2 × 6 = 12 V
电流(I)
I = V / R
示例:9 V 电压施加在 450 Ω 电阻上 → 9 / 450 = 0.02 A(20 mA)
电阻(R)
R = V / I
示例:12 V 电压,2 A 电流 → 12 / 2 = 6 Ω
功率公式
功率(单位为瓦特)描述电路每秒消耗的能量。功率可由欧姆定律三个变量中的任意两个推导得出:
P = V × I
示例:12 V × 2 A = 24 W
P = I² × R
示例:(2 A)² × 6 Ω = 24 W
P = V² / R
示例:(12 V)² / 6 Ω = 24 W
如何使用本计算器
- 选择要求解的量 — 使用顶部的模式按钮,选择电压、电流或电阻。
- 输入已知的两个数值 — 填写两个输入框。每个输入框旁会显示对应单位(V、A 或 Ω)。
- 即时读取结果 — 计算器将同时显示全部四个值:电压、电流、电阻和功率。
- 复制结果 — 点击「复制」按钮,将四个数值一次性复制到剪贴板。
常见应用场景
LED 电路
利用欧姆定律计算 LED 的限流电阻。以 5 V 供电、LED 正向电压 2 V、期望电流 20 mA 为例:R = (5 V − 2 V) / 0.02 A = 150 Ω。
电机控制
确定直流(DC)电机的堵转电流或运行电流。已知电机绕组电阻和供电电压,即可计算最大电流,从而选配合适规格的保险丝。
加热元件
计算电阻加热元件的功率输出。一个 10 Ω 的加热元件接在 120 V 市电上,工作电流为 12 A,散热功率为 1440 W(1.44 kW)。
分压器
通过对串联电路中每个电阻应用欧姆定律,为传感器电路和模数转换器(ADC)输入端设计分压器。
快速参考表
常见电压与电阻组合对应的电流和功率:
| 电压(V) | 电阻(Ω) | 电流(A) | 功率(W) |
|---|---|---|---|
| 5 | 100 | 0.05 | 0.25 |
| 9 | 470 | 0.0191 | 0.172 |
| 12 | 1000 | 0.012 | 0.144 |
| 24 | 220 | 0.109 | 2.618 |
| 120 | 60 | 2 | 240 |
| 240 | 10 | 24 | 5760 |
相关工具
- LED 限流电阻计算器 — 计算任意 LED 电路所需的限流电阻
- 百分比计算器 — 计算百分比、百分比变化及某数的百分之几
- 科学计算器 — 适用于工程计算的全功能科学计算器
电气安全提示
本计算器仅供一般教育和估算用途。
- 结果不能替代持证电工的判断或对当地电气规范(如 NEC、IEC)的合规审查。
- 元件公差、环境温度和真实布线条件都可能改变实际数值。
- 涉及主电源电压、电流容量或散热等安全风险的电路设计,请勿仅依据本工具。