欧姆定律计算器
选择你已知的两个量——电压、电流、电阻或功率——本工具用欧姆定律与电功率恒等式求出其余量。
计算
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结果
计算公式
欧姆定律联系电压 V、电流 I 与电阻 R:V = I × R。直流(或纯阻性交流)瞬时功率 P = V × I,并可改写为 P = I²R、P = V²/R。任意两个独立量可决定另外两个。
计算示例
- 已知:V = 12 V,I = 2 A
- R = V ÷ I = 12 ÷ 2 = 6 Ω
- P = V × I = 12 × 2 = 24 W
结果: R = 6 Ω · P = 24 W
欧姆定律与功率如何计算
选择已知组合,以 SI 单位(伏特、安培、欧姆、瓦特)输入正值,按对应变形求解。纯阻性电路中,同一组四个数始终同时满足 V = IR 与 P = VI。
六种已知组合
由 V 与 I:R = V/I,P = VI。由 V 与 R:I = V/R,P = V²/R。由 V 与 P:I = P/V,R = V²/P。由 I 与 R:V = IR,P = I²R。由 I 与 P:V = P/I,R = P/I²。由 R 与 P:V = √(PR),I = √(P/R)。
单位
使用伏特 (V)、安培 (A)、欧姆 (Ω)、瓦特 (W)。毫安或千欧需先换算(如 500 mA = 0.5 A,4.7 kΩ = 4700 Ω)。前缀弄错是最常见的错误来源。
直流与交流
直流以及表现为阻性的交流负载,公式使用有效值电压与电流。含电感、电容的电抗电路需阻抗与相位——有功功率为 V I cos φ,本计算器不适用。
未建模内容
不含温度系数、线径表、三相系数或器件降额。结果按理想集总参数估算,适合教学、面包板与快速核对。
小知识
以格奥尔格·欧姆命名
格奥尔格·西蒙·欧姆于 1827 年发表金属导体中电压与电流的比例关系。电阻单位「欧姆」(Ω) 即纪念其工作。
功率并非第四条独立定律
P = VI 来自电功率定义。与欧姆定律结合得到电阻与线缆发热常用的 I²R、V²/R 公式。
为何出现 √(P R)
仅知电阻与功率时,由 P = V²/R 得 V = √(P R)。正平方根对应常见直流极性约定下的幅值。
SI 单位自洽
1 伏特加在 1 欧姆上驱动 1 安培并耗散 1 瓦特——SI 电学单位使这些恒等式数值干净。
常见问题
核心表述为 V = I × R(电压等于电流乘电阻)。变形 I = V/R、R = V/I 描述同一关系。
相乘:P = V × I。例如 12 V、2 A 得 24 W。这是直流瞬时功率,或阻性交流用有效值时的平均功率。
可以。R = V²/P。选择「电压与功率」模式,输入 V 与 P,即可读出电阻(与电流)。
则 V = P/I,R = P/I²。选择「电流与功率」,输入 I 与 P,得到电压与电阻。
不能当成固定 R。二极管非线性;应按数据手册正向压降,用串联电阻围绕压降按欧姆定律选型,而不是给 LED「整体电阻」。
填安培。先换算:250 mA = 0.25 A。不换算就把 mA 当 A 用,电流会偏小 1000 倍。
用有效值电压、电流做粗略阻性估算可以。电机、开关电源及有功率因数的负载需另法处理。
本工具按教学常用的幅值形式求解。零或负值对应开路、短路或符号约定,此处不建模。
参考资料
- NIST SI 指南 伏特、安培、欧姆、瓦特的 SI 定义与关系。
- BIPM SI 小册子 国际单位制——安培及导出电学单位。
- 法定计量单位相关公开资料 国内法定计量单位与电学量表达的监管语境。