歐姆定律是什麼?
歐姆定律描述電壓、電流和電阻的關係:V = I × R。電壓(伏特,V)等於電流(安培,A)乘以電阻(歐姆,Ω)。再加上功率公式 P = V × I(瓦特,W),只要知道其中兩個值,就能算出另外兩個。
公式整理
| 要算 | 公式 |
|---|---|
| 電壓 V | V = I × R、V = P / I、V = √(P × R) |
| 電流 I | I = V / R、I = P / V、I = √(P / R) |
| 電阻 R | R = V / I、R = V² / P、R = P / I² |
| 功率 P | P = V × I、P = V² / R、P = I² × R |
計算範例
- 9 V 電池接 470 Ω 電阻:I = 9 ÷ 470 ≈ 19.15 mA。
- 20 mA 流過 150 Ω:V = 0.02 × 150 = 3 V。
- 12 V 時電流 2 A:R = 12 ÷ 2 = 6 Ω。
- 5 V、0.5 A 的 USB 裝置:P = 5 × 0.5 = 2.5 W。
- 8 Ω 喇叭輸入 10 W:I = √(10 ÷ 8) ≈ 1.118 A。
常見問題
輸入的單位怎麼寫?
電壓可以寫 5、3.3、3V3 或 500mV;電流可以寫 0.02、20mA 或 500uA;電阻可以寫 220、4.7k、4k7 或 1M;功率可以寫 0.25、1/4W 或 250mW。只輸入數字時,電流的單位是 A,功率的單位是 W。
為什麼要算功率?
電阻會把電能變成熱。挑電阻時,實際消耗的功率要比電阻的額定瓦數小,建議留兩倍以上的餘裕。例如算出來是 0.1 W,就選 1/4 W 的電阻。
歐姆定律適用於所有元件嗎?
不是。歐姆定律適用於電阻這類電壓和電流成正比的元件。LED、二極體、馬達等元件的電壓和電流不是固定比例,不能直接用一個固定的 R 來算。例如 LED 要用 LED 限流電阻計算。