Ohm's Lov Kalkulator - Beregn Spænding, Strøm & Modstand

En Ohms lov-beregner finder spænding, strømstyrke eller modstand i et elektrisk kredsløb, når de to andre værdier er kendt. Den anvender Ohms lov, en regel, der forbinder disse tre størrelser: spænding er lig med strømstyrke multipliceret med modstand, skrevet som V = I × R.

Hvad spænding, strømstyrke og modstand betyder

Spænding (V) er den elektriske drivkraft, der får elektroner til at bevæge sig gennem et kredsløb. Den måles i volt.

Strømstyrke (I) er den hastighed, hvormed elektroner passerer et punkt i kredsløbet. Den måles i ampere, ofte forkortet til amp (A).

Modstand (R) er et mål for, hvor meget et materiale modvirker strømstyrkens gennemløb. Den måles i ohm (Ω).

En almindelig sammenligning bruger vand i et rør. Spænding fungerer som vandtryk. Strømstyrke fungerer som gennemstrømningshastighed. Modstand fungerer som et mål for, hvor smalt røret er. Højere tryk eller et bredere rør øger gennemstrømningen. Større indsnævring reducerer den.

Ohms lovs formel

Grundformlen er:

V = I × R

To andre former fremkommer ved at omarrangere den:

I = V ÷ R

R = V ÷ I

Alle tre formler beskriver den samme sammenhæng. Hvilken der skal bruges, afhænger af, hvilken værdi der mangler.

Sådan beregnes spænding

Gang strømstyrken med modstanden.

V = I × R

Eksempel: Et kredsløb har en strømstyrke på 2 A og en modstand på 5 Ω. V = 2 × 5 = 10 V

Sådan beregnes strømstyrke

Divider spændingen med modstanden.

I = V ÷ R

Eksempel: Et kredsløb har en spænding på 12 V og en modstand på 4 Ω. I = 12 ÷ 4 = 3 A

Sådan beregnes modstand

Divider spændingen med strømstyrken.

R = V ÷ I

Eksempel: Et kredsløb har en spænding på 9 V og en strømstyrke på 3 A. R = 9 ÷ 3 = 3 Ω

Eksempel: Dimensionering af en modstand til en lysdiode

Et 9 V-batteri forsyner en lysdiode, der kræver en strømstyrke på 20 mA (0,02 A) og har et fremadrettet spændingsfald på 2 V. Modstanden i serie med lysdioden skal optage resten af spændingen.

Spændingen over modstanden: 9 V − 2 V = 7 V

Nødvendig modstand: R = 7 ÷ 0,02 = 350 Ω

Da 350 Ω ikke er en standardværdi for en modstand, ville en montør vælge den nærmeste almindelige værdi, f.eks. 330 Ω eller 390 Ω.

Sådan bruger du beregneren

Beregneren har tre felter: Spænding (V), strømstyrke (I) og modstand (R). Brugeren udfylder præcis to af dem og lader det tredje stå tomt. Beregneren beregner den manglende værdi, afrunder den til to decimaler og viser den anvendte formel.

Hvis alle tre felter eller færre end to felter udfyldes, vises en fejlmeddelelse, der beder om præcis to værdier. Negative tal afvises, da spænding, strømstyrke og modstand her behandles som nul eller større. Alt, der ikke er et almindeligt tal, f.eks. tekst eller et tal, der er for stort til at kunne repræsenteres, afvises på samme måde. Hvis de to indtastede værdier ville medføre division med nul, f.eks. ved beregning af strømstyrken med en modstand på 0 Ω, viser beregneren en fejl i stedet for et udefineret resultat.

Begrænsninger ved Ohms lov

Ohms lov gælder for ohmske materialer: ledere som de fleste metaltråde og modstande, hvor strømstyrken stiger i direkte forhold til spændingen. Den gælder ikke direkte for komponenter som dioder, lysdioder eller transistorer, fordi deres strømstyrke ikke stiger lineært med spændingen.

Loven forudsætter også en konstant temperatur, eftersom modstanden i mange materialer ændrer sig, når de opvarmes. I vekselstrømskredsløb (AC) bruger ingeniører impedans i stedet for almindelig modstand, eftersom kondensatorer og spoler tilføjer virkninger, der afhænger af frekvensen.

Historie

Georg Simon Ohm (1789–1854), en tysk fysiker, offentliggjorde denne sammenhæng i 1827 efter at have målt, hvordan strømstyrken ændrede sig i ledninger af forskellig længde og forskellige materialer. Andre videnskabsfolk betvivlede i begyndelsen hans resultater. Royal Society anerkendte senere hans arbejde med Copley-medaljen i 1841. I 1881 opkaldte en international kongres for elektroingeniører modstandsenheden ohm efter ham.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er Ohms lov i enkle vendinger?

Det er reglen om, at spænding er lig med strømstyrke multipliceret med modstand: V = I × R. En højere spænding eller en lavere modstand øger strømstyrken.

Hvad er de tre formler i Ohms lov?

V = I × R for spænding, I = V ÷ R for strømstyrke og R = V ÷ I for modstand. Hver formel er en omarrangering af den samme sammenhæng.

Hvad er et praktisk eksempel på Ohms lov?

Dimensionering af en strømbegrænsende modstand til en lysdiode. Med en forsyning på 5 V, en lysdiode med et fremadrettet spændingsfald på 2 V og en ønsket strømstyrke på 20 mA er den nødvendige modstand (5 − 2) ÷ 0,02 = 150 Ω.

Gælder Ohms lov for vekselstrømskredsløb?

Ikke direkte. Vekselstrømskredsløb bruger impedans i stedet for almindelig modstand, eftersom kondensatorer og spoler reagerer forskelligt afhængigt af strømstyrkens frekvens.

Gælder Ohms lov for alle komponenter?

Nej. Den gælder for ohmske materialer som almindelige modstande og de fleste ledninger. Den gælder ikke for dioder, lysdioder eller transistorer, eftersom deres strømstyrke ikke stiger lineært med spændingen.

Hvorfor har spænding, strømstyrke og modstand forskellige enheder?

Fordi de måler forskellige fysiske størrelser. Volt måler elektrisk tryk, ampere måler gennemstrømningshastighed, og ohm måler modstanden mod denne gennemstrømning. Hvis enhederne blandes sammen i en beregning, bliver resultatet forkert, selv når formlen er korrekt.