ماشین حساب قانون اهم - محاسبه ولتاژ، جریان و مقاومت

قانون اهم چیست؟

قانون اهم نحوه ارتباط ولتاژ، جریان و مقاومت در مدارهای الکتریکی را تعریف می‌کند. فیزیکدان آلمانی گئورگ سیمون اهم این اصل را در سال ۱۸۲۷ کشف کرد و مشخص کرد که ولتاژ (V) برابر است با جریان (I) ضرب در مقاومت (R): V = I × R.

زمانی که در حال عیب‌یابی مداری هستید که روشن نمی‌شود، یا در حال انتخاب مقاومت مناسب برای یک LED هستید، بدون اینکه متوجه باشید از قانون اهم استفاده می‌کنید. این ماشین‌حساب می‌تواند هر مقدار گمشده‌ای را با ارائه دو پارامتر معلوم محاسبه کند - که باعث حذف محاسبات دستی و کاهش خطا در طراحی مدار، انتخاب قطعات و عیب‌یابی الکتریکی می‌شود.

نحوه استفاده از ماشین حساب قانون اهم

ماشین حساب به طور خودکار مقدار گمشده را زمانی که دو پارامتر شناخته شده را ارائه می‌دهید، تعیین می‌کند. این چیزی است که آن را ساده می‌کند:

دستورالعمل‌های گام به گام

1. دقیقاً دو فیلد را پر کنید:
   • ولتاژ (V): اندازه‌گیری شده بر حسب ولت (مثلاً 5V از یک منبع تغذیه USB)
   • جریان (I): اندازه‌گیری شده بر حسب آمپر (مثلاً 0.02A یا 20mA برای یک LED معمولی)
   • مقاومت (R): اندازه‌گیری شده بر حسب اهم (مثلاً 220Ω برای یک مقاومت محدودکننده جریان)
2. روی "محاسبه" کلیک کنید تا مقدار گمشده محاسبه شود
3. نتیجه خود را مشاهده کنید با نمایش فرمولی که با آن محاسبه شده است
4. روی "کپی" کلیک کنید تا نتیجه را برای مستندسازی کپی کنید
5. روی "پاک کردن همه" کلیک کنید تا همه فیلدها برای محاسبه جدید ریست شوند

توجه: ماشین حساب دقیقاً به دو مقدار نیاز دارد. اشتباه رایج پر کردن هر سه فیلد است - در این حالت، فیلدی که می‌خواهید محاسبه کنید را پاک کنید.

اعتبارسنجی ورودی

ماشین حساب ورودی‌های شما را قبل از محاسبه اعتبارسنجی می‌کند:

• دقیقاً دو فیلد مورد نیاز است: باید دو مقدار را وارد کنید تا سومی را محاسبه کنید. اگر اتفاقی هر سه را پر کردید، آن را که می‌خواهید محاسبه کنید پاک کنید.
• فقط اعداد مثبت: مقادیر منفی برای تحلیل مدار DC معتبر نیستند (ولتاژ، جریان و مقاومت در این زمینه مقادیر اسکالر هستند).
• مقادیر عددی: متن یا کاراکترهای خاص خطا ایجاد می‌کنند - فقط از اعداد و نقطه اعشاری استفاده کنید.
• جلوگیری از صفر: ماشین حساب تقسیم بر صفر را مسدود می‌کند (مانند محاسبه مقاومت زمانی که جریان صفر است)، که منجر به نتایج نامشخص می‌شود.

پیام‌های خطا شما را به مشکل خاص هدایت می‌کنند و اصلاح را ساده می‌کنند.

فرمول و معادلات قانون اهم

فرمول اصلی قانون اهم به صورت زیر بیان می‌شود:

$V = I \times R$

که در آن:

• V = ولتاژ (اندازه‌گیری شده در ولت، V)
• I = جریان (اندازه‌گیری شده در آمپر، A)
• R = مقاومت (اندازه‌گیری شده در اهم، Ω)

از این فرمول اصلی، می‌توانیم دو فرم دیگر را استخراج کنیم:

برای محاسبه جریان: $I = \frac{V}{R}$

برای محاسبه مقاومت: $R = \frac{V}{I}$

روش‌های محاسبه

ماشین‌حساب به طور خودکار فرمول مناسب را بر اساس ورودی‌های شما انتخاب می‌کند:

سناریو 1: محاسبه ولتاژ (V)

• داده‌های داده شده: جریان (I) و مقاومت (R)
• فرمول استفاده شده: $V = I \times R$
• مثال: اگر I = 2 A و R = 5 Ω باشد، آنگاه V = 2 × 5 = 10 V
• کاربرد رایج: تعیین افت ولتاژ در مقاومت یا سیم

سناریو 2: محاسبه جریان (I)

• داده‌های داده شده: ولتاژ (V) و مقاومت (R)
• فرمول استفاده شده: $I = \frac{V}{R}$
• مثال: اگر V = 12 V و R = 4 Ω باشد، آنگاه I = 12 ÷ 4 = 3 A
• کاربرد رایج: پیش‌بینی جریان برای تعیین اندازه منابع تغذیه یا فیوزها

سناریو 3: محاسبه مقاومت (R)

• داده‌های داده شده: ولتاژ (V) و جریان (I)
• فرمول استفاده شده: $R = \frac{V}{I}$
• مثال: اگر V = 9 V و I = 3 A باشد، آنگاه R = 9 ÷ 3 = 3 Ω
• کاربرد رایج: انتخاب مقادیر مقاومت برای محدود کردن جریان یا تقسیم ولتاژ

ماشین‌حساب هم فرمول و هم مقادیر جایگزین شده را نمایش می‌دهد، که به شما کمک می‌کند محاسبه با انتظارات شما مطابقت داشته باشد.

واحدها و دقت

• ولتاژ (V): ولت (V)
• جریان (I): آمپر (A)
• مقاومت (R): اهم (Ω)

محاسبات با استفاده از حسابداری اعشاری با دقت مضاعف انجام می‌شوند تا دقت تضمین شود. نتایج با گرد کردن به تعداد مناسبی از اعشار برای خوانایی نمایش داده می‌شوند، در حالی که محاسبات داخلی دقت کامل را حفظ می‌کنند.

کاربردهای عملی ماشین حساب قانون اهم

موارد استفاده در دنیای واقعی

طراحی مدار و پروژه‌های LED هنگام ساخت یک مدار LED با باتری 9 ولت، نیاز به محافظت از LED در برابر جریان بیش از حد دارید. اگر LED شما به 20 میلی‌آمپر نیاز دارد و افت ولتاژ رو به جلوی آن 2 ولت است، ماشین حساب به سرعت نشان می‌دهد که به مقاومت 350 اهمی نیاز دارید (از نزدیک‌ترین مقدار استاندارد استفاده کنید: 330 اهم یا 390 اهم). بدون این محاسبه، خطر سوختن فوری LED وجود دارد.

عیب‌یابی خرابی مدار در عمل، این اتفاق می‌افتد: 12 ولت را در منبع تغذیه اندازه می‌گیرید اما فقط 8 ولت به قطعه می‌رسد. با اندازه‌گیری جریان (مثلاً 0.5 آمپر) و استفاده از قانون اهم، مقاومت سیم ایجاد کننده افت را محاسبه می‌کنید: R = 4V / 0.5A = 8 اهم. این مقاومت غیرمنتظره اغلب به اتصالات خورده یا سیم‌کشی نامناسب اشاره دارد.

انتخاب قطعات برای مدیریت توان هنگام انتخاب مقاومت‌ها برای تقسیم‌کننده‌های ولتاژ یا محدودکننده‌های جریان، قانون اهم هم مقدار مقاومت و هم رتبه توان مورد نیاز را تعیین می‌کند. یک مقاومت 100 اهمی که 5 ولت را کاهش می‌دهد، 50 میلی‌آمپر را حمل می‌کند و 0.25 وات را تلف می‌کند - نیاز به مقاومتی با رتبه حداقل 0.5 وات برای جلوگیری از داغ شدن دارد.

محاسبات عمر باتری برای پروژه‌های قابل حمل، دانستن اینکه مدار شما 150 میلی‌آمپر را از باتری 2000 میلی‌آمپر ساعتی می‌کشد، به تخمین زمان کارکرد کمک می‌کند: تقریباً 13 ساعت. قانون اهم مقاومت مدار شما را به این جریان کشی مرتبط می‌کند و اجازه بهینه‌سازی قبل از ساخت را می‌دهد.

تأیید ایمنی قبل از نمونه‌سازی، تأیید کنید که جریان محاسبه شده از رتبه‌بندی قطعات تجاوز نمی‌کند. خطای رایج، دست‌کم گرفتن جریان از مسیرهای کم مقاومت است که می‌تواند به آسیب به مدارهای مجتمع، مسیرها یا ایجاد خطرات آتش‌سوزی منجر شود.

محدودیت‌ها: قانون اهم به مواد اهمی (هادی‌های خطی) در دمای ثابت اعمال می‌شود. مستقیماً برای قطعات غیرخطی مانند دیودها، ترانزیستورها یا ترمیستورها بدون اصلاح کاربرد ندارد. برای مدارهای AC، باید به جای مقاومت ساده، امپدانس (مقاومت پیچیده) را در نظر بگیرید.

جایگزین‌ها

در حالی که قانون اهم برای تحلیل مدار اساسی است، قوانین و روش‌های دیگری نیز وجود دارند که مهندسان برق از آنها استفاده می‌کنند:

1. قانون توان: رابطه بین توان الکتریکی، ولتاژ و جریان را توصیف می‌کند (P = V × I). می‌تواند با قانون اهم ترکیب شود تا فرمول‌های اضافی مانند P = I²R یا P = V²/R را استخراج کند.

2. قانون ولتاژ کیرشهوف (KVL): بیان می‌کند که مجموع تمام ولتاژها در یک حلقه بسته در مدار برابر صفر است. برای تحلیل مدارهای پیچیده با چندین قطعه ضروری است.

3. قانون جریان کیرشهوف (KCL): بیان می‌کند که مجموع جریان‌های ورودی به یک گره برابر با مجموع جریان‌های خروجی از آن است. در کنار قانون اهم برای تحلیل مدار استفاده می‌شود.

4. قضیه تونن: اجازه ساده‌سازی مدارهای پیچیده به مدارهای معادل با یک منبع ولتاژ تک و مقاومت سری را می‌دهد.

5. قضیه نورتون: مشابه قضیه تونن اما با استفاده از یک منبع جریان و مقاومت موازی برای ساده‌سازی مدار.

تاریخچه قانون اهم

گئورگ سیمون اهم (۱۷۸۹-۱۸۵۴) در سال ۱۸۲۷ توصیف ریاضی خود از مدارهای الکتریکی را منتشر کرد، که اکنون آن را قانون اهم می‌نامیم. جامعه علمی در ابتدا کار او را رد کرد - برخی همکاران حتی آن را مسخره کردند زیرا با نظریه‌های موجود درباره الکتریسیته در تضاد بود.

آنچه داستان اهم را جذاب می‌کند: او ابزارهای دقیق خود را ساخت، از جمله ترموکوپل‌های سفارشی، زیرا تجهیزات موجود برای آزمایش‌های او دقیق کافی نداشت. از طریق اندازه‌گیری‌های دقیق جریان در سیم‌های مختلف با مواد و ضخامت‌های متفاوت، او رابطه متناسب بین ولتاژ و جریان را شناسایی کرد.

شناخت به کندی آمد. انجمن سلطنتی در سال ۱۸۴۱، چهارده سال پس از انتشار او، مدال کاپلی را به او اعطا کرد. تا سال ۱۸۸۱، کنگره بین‌المللی الکتریکی با نامگذاری واحد مقاومت الکتریکی به نام "اهم" به او ادای احترام کرد - تکریمی شایسته با توجه به اهمیت اساسی این مفهوم در مهندسی برق.

در دوران تلگراف و الکتریفیکاسیون شهرها در اواخر قرن ۱۹، قانون اهم بسیار ضروری بود. مهندسان در طراحی سیستم‌های توزیع برق نیاز داشتند افت ولتاژ را پیش‌بینی کنند، اندازه سیم‌ها را محاسبه کنند و از داغ شدن بیش از حد جلوگیری کنند. همین اصول امروز نیز چه در عیب‌یابی مدار یک میکروکنترلر و چه در طراحی توزیع برق یک مرکز داده کاربرد دارد.

آنچه در قانون اهم شگفت‌انگیز است، ماندگاری آن است: علی‌رغم پیشرفت تکنولوژیکی نزدیک به ۲۰۰ ساله - از سلول‌های گالوانیک تا مدارهای یکپارچه - رابطه اساسی V = I × R همچنان تغییر نکرده و برای مدارهای مقاومتی به طور جهانی قابل اجرا است.

سؤالات متداول (FAQ)

اهم قانون چیست؟

قانون اهم رابطه بین سه ویژگی الکتریکی را توضیح می‌دهد: ولتاژ (فشار الکتریکی)، جریان (سرعت جریان) و مقاومت (مخالفت با جریان). رابطه به صورت V = I × R است. آن را مانند آب جاری در لوله تصور کنید - ولتاژ فشار آب، جریان سرعت جریان و مقاومت میزان محدودیت لوله است. با افزایش فشار (ولتاژ) یا کاهش محدودیت (مقاومت)، جریان متناسباً افزایش می‌یابد.

چگونه با استفاده از قانون اهم ولتاژ را محاسبه می‌کنیم؟

برای محاسبه ولتاژ، جریان (بر حسب آمپر) را در مقاومت (بر حسب اهم) ضرب کنید: V = I × R. برای مثال، اگر جریان 2 آمپر و مقاومت 5 اهم باشد، ولتاژ = 2 × 5 = 10 ولت خواهد بود.

چگونه با استفاده از قانون اهم جریان را محاسبه می‌کنیم؟

برای محاسبه جریان، ولتاژ (بر حسب ولت) را بر مقاومت (بر حسب اهم) تقسیم کنید: I = V / R. برای مثال، اگر ولتاژ 12 ولت و مقاومت 4 اهم باشد، جریان = 12 / 4 = 3 آمپر خواهد بود.

چگونه با استفاده از قانون اهم مقاومت را محاسبه می‌کنیم؟

برای محاسبه مقاومت، ولتاژ (بر حسب ولت) را بر جریان (بر حسب آمپر) تقسیم کنید: R = V / I. برای مثال، اگر ولتاژ 9 ولت و جریان 3 آمپر باشد، مقاومت = 9 / 3 = 3 اهم خواهد بود.

تفاوت بین ولتاژ، جریان و مقاومت چیست؟

ولتاژ (V) فشار الکتریکی است که الکترون‌ها را در مدار هل می‌دهد و بر حسب ولت اندازه‌گیری می‌شود. جریان (I) سرعت جریان الکترون‌ها در یک هادی است که بر حسب آمپر اندازه‌گیری می‌شود. مقاومت (R) مخالفت با جریان است که بر حسب اهم اندازه‌گیری می‌شود. این سه کمیت توسط قانون اهم (V = I × R) به هم مرتبط هستند.

آیا قانون اهم برای مدارهای AC قابل استفاده است؟

بله، اما نیاز به تعدیل دارد. برای مدارهای AC، شما با امپدانس (Z) به جای مقاومت ساده کار خواهید کرد. امپدانس شامل مؤلفه‌های مقاومتی و راکتیو (از خازن‌ها و سلف‌ها) می‌شود و مخالفت فرکانس-وابسته با جریان را ایجاد می‌کند. فرمول به صورت V = I × Z خواهد بود، که Z بر حسب اهم اندازه‌گیری می‌شود اما نشان‌دهنده کمیتی پیچیده با اندازه و زاویه فاز است.

یک مثال عملی از قانون اهم چیست؟

یک مثال رایج محاسبه مقاومت محدودکننده جریان برای LED است. اگر منبع تغذیه 5 ولت دارید، یک LED با افت ولتاژ 2 ولت و خواهان جریان 20 میلی‌آمپر، شما نیاز به مقاومت 150 اهم دارید: R = (5V - 2V) / 0.02A = 150 اهم.

چرا قانون اهم در مهندسی برق مهم است؟

قانون اهم برای طراحی مدار، عیب‌یابی، انتخاب قطعات و تحلیل ایمنی بنیادی است. این قانون به مهندسان اجازه می‌دهد رفتار مدار را پیش‌بینی کنند، مصرف توان را محاسبه کنند، قطعات را به درستی اندازه‌گیری کنند و اطمینان حاصل کنند که مدارها در محدوده ایمن کار می‌کنند.

آیا قانون اهم برای همه مواد و قطعات کار می‌کند؟

خیر. قانون اهم به طور خاص برای مواد اهمی - هادی‌هایی با رابطه خطی ولتاژ-جریان مانند اکثر فلزات (مس، آلومینیوم، مقاومت‌ها) کاربرد دارد. این قانون مستقیماً برای قطعات غیرخطی مانند دیودها، LED، ترانزیستورها، باتری‌ها یا ترمیستورها کاربرد ندارد. این قطعات نیاز به روش‌های تحلیل یا مدل‌های مدار متفاوت دارند. علاوه بر این، مقاومت با تغییر دما تغییر می‌کند، بنابراین محاسبات فرض می‌کنند که دمای کاری نسبتاً پایدار است.

مثال‌های برنامه‌نویسی برای قانون اهم

در اینجا مثال‌های کدی برای محاسبه پارامترهای الکتریکی با استفاده از قانون اهم در زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف آورده شده است:

1# مثال پایتون برای محاسبات قانون اهم
2
3def calculate_voltage(current, resistance):
4    """محاسبه ولتاژ با توجه به جریان و مقاومت."""
5    return current * resistance
6
7def calculate_current(voltage, resistance):
8    """محاسبه جریان با توجه به ولتاژ و مقاومت."""
9    if resistance == 0:
10        raise ValueError("مقاومت نمی‌تواند صفر باشد")
11    return voltage / resistance
12
13def calculate_resistance(voltage, current):
14    """محاسبه مقاومت با توجه به ولتاژ و جریان."""
15    if current == 0:
16        raise ValueError("جریان نمی‌تواند صفر باشد")
17    return voltage / current
18
19# مثال استفاده:
20# محاسبه ولتاژ
21I = 2.5  # آمپر
22R = 100  # اهم
23V = calculate_voltage(I, R)
24print(f"ولتاژ: {V:.2f} ولت")  # خروجی: ولتاژ: 250.00 ولت
25
26# محاسبه جریان
27V = 12  # ولت
28R = 4  # اهم
29I = calculate_current(V, R)
30print(f"جریان: {I:.2f} آمپر")  # خروجی: جریان: 3.00 آمپر
31
32# محاسبه مقاومت
33V = 9  # ولت
34I = 0.5  # آمپر
35R = calculate_resistance(V, I)
36print(f"مقاومت: {R:.2f} اهم")  # خروجی: مقاومت: 18.00 اهم
37

1// مثال جاوا اسکریپت برای محاسبات قانون اهم
2
3function calculateVoltage(current, resistance) {
4  return current * resistance;
5}
6
7function calculateCurrent(voltage, resistance) {
8  if (resistance === 0) {
9    throw new Error("مقاومت نمی‌تواند صفر باشد");
10  }
11  return voltage / resistance;
12}
13
14function calculateResistance(voltage, current) {
15  if (current === 0) {
16    throw new Error("جریان نمی‌تواند صفر باشد");
17  }
18  return voltage / current;
19}
20
21// مثال استفاده:
22// محاسبه ولتاژ
23const current1 = 0.5; // آمپر
24const resistance1 = 220; // اهم
25const voltage1 = calculateVoltage(current1, resistance1);
26console.log(`ولتاژ: ${voltage1.toFixed(2)} ولت`); // خروجی: ولتاژ: 110.00 ولت
27
28// محاسبه جریان
29const voltage2 = 5; // ولت
30const resistance2 = 1000; // اهم
31const current2 = calculateCurrent(voltage2, resistance2);
32console.log(`جریان: ${current2.toFixed(4)} آمپر`); // خروجی: جریان: 0.0050 آمپر
33
34// محاسبه مقاومت
35const voltage3 = 3.3; // ولت
36const current3 = 0.02; // آمپر
37const resistance3 = calculateResistance(voltage3, current3);
38console.log(`مقاومت: ${resistance3.toFixed(2)} اهم`); // خروجی: مقاومت: 165.00 اهم
39

1// مثال جاوا برای محاسبات قانون اهم
2
3public class OhmsLawCalculator {
4    
5    public static double calculateVoltage(double current, double resistance) {
6        return current * resistance;
7    }
8    
9    public static double calculateCurrent(double voltage, double resistance) {
10        if (resistance == 0) {
11            throw new IllegalArgumentException("مقاومت نمی‌تواند صفر باشد");
12        }
13        return voltage / resistance;
14    }
15    
16    public static double calculateResistance(double voltage, double current) {
17        if (current == 0) {
18            throw new IllegalArgumentException("جریان نمی‌تواند صفر باشد");
19        }
20        return voltage / current;
21    }
22    
23    public static void main(String[] args) {
24        // محاسبه ولتاژ
25        double current1 = 1.5; // آمپر
26        double resistance1 = 10; // اهم
27        double voltage1 = calculateVoltage(current1, resistance1);
28        System.out.printf("ولتاژ: %.2f ولت%n", voltage1); // خروجی: ولتاژ: 15.00 ولت
29        
30        // محاسبه جریان
31        double voltage2 = 24; // ولت
32        double resistance2 = 12; // اهم
33        double current2 = calculateCurrent(voltage2, resistance2);
34        System.out.printf("جریان: %.2f آمپر%n", current2); // خروجی: جریان: 2.00 آمپر
35        
36        // محاسبه مقاومت
37        double voltage3 = 120; // ولت
38        double current3 = 5; // آمپر
39        double resistance3 = calculateResistance(voltage3, current3);
40        System.out.printf("مقاومت: %.2f اهم%n", resistance3); // خروجی: مقاومت: 24.00 اهم
41    }
42}
43

1' توابع اکسل VBA برای محاسبات قانون اهم
2
3Function CalculateVoltage(Current As Double, Resistance As Double) As Double
4    CalculateVoltage = Current * Resistance
5End Function
6
7Function CalculateCurrent(Voltage As Double, Resistance As Double) As Variant
8    If Resistance = 0 Then
9        CalculateCurrent = CVErr(xlErrDiv0)
10    Else
11        CalculateCurrent = Voltage / Resistance
12    End If
13End Function
14
15Function CalculateResistance(Voltage As Double, Current As Double) As Variant
16    If Current = 0 Then
17        CalculateResistance = CVErr(xlErrDiv0)
18    Else
19        CalculateResistance = Voltage / Current
20    End If
21End Function
22
23' استفاده در سلول‌های اکسل:
24' =CalculateVoltage(2, 50)  ' برمی‌گرداند 100 (V = I × R)
25' =CalculateCurrent(12, 6)  ' برمی‌گرداند 2 (I = V / R)
26' =CalculateResistance(9, 3)  ' برمی‌گرداند 3 (R = V / I)
27

این مثال‌ها نحوه پیاده‌سازی محاسبات قانون اهم با مدیریت خطای مناسب برای موارد حاشیه‌ای مانند تقسیم بر صفر را نشان می‌دهند. می‌توانید این توابع را برای نیازهای خاص خود تطبیق دهید یا آنها را در برنامه‌های تحلیل مدار بزرگتر ادغام کنید.

نمونه‌های کاربردی با استفاده از قانون اهم

مثال ۱: محاسبه افت ولتاژ در مقاومت

• سناریو: اندازه‌گیری افت ولتاژ در مداری با جریان و مقاومت مشخص
• داده‌ها: جریان (I) = ۰.۵ آمپر، مقاومت (R) = ۱۰۰ اهم
• فرمول: V = I × R
• محاسبه: V = ۰.۵ × ۱۰۰ = ۵۰ ولت
• نتیجه: افت ولتاژ ۵۰ ولت

مثال ۲: محاسبه جریان کشیده شده از منبع تغذیه

• سناریو: تعیین توانایی منبع تغذیه ۱۲ ولتی برای تحمل بار مدار
• داده‌ها: ولتاژ (V) = ۱۲ ولت، مقاومت (R) = ۴ اهم
• فرمول: I = V / R
• محاسبه: I = ۱۲ / ۴ = ۳ آمپر
• نتیجه: جریان کشیده شده ۳ آمپر (نیاز به منبع تغذیه با رتبه ≥۳ آمپر)

مثال ۳: یافتن مقاومت نامعلوم از طریق اندازه‌گیری

• سناریو: اندازه‌گیری مقاومت واقعی با استفاده از مولتی‌متر که فقط ولتاژ و جریان را نشان می‌دهد
• داده‌ها: ولتاژ (V) = ۹ ولت، جریان (I) = ۰.۰۳ آمپر (۳۰ میلی‌آمپر)
• فرمول: R = V / I
• محاسبه: R = ۹ / ۰.۰۳ = ۳۰۰ اهم
• نتیجه: مقاومت ۳۰۰ اهم

مثال ۴: طراحی مدار LED

• داده‌ها: ولتاژ منبع = ۵ ولت، ولتاژ پیش روی LED = ۲ ولت، جریان مورد نظر = ۰.۰۲ آمپر (۲۰ میلی‌آمپر)
• ولتاژ در مقاومت: V = ۵ - ۲ = ۳ ولت
• فرمول: R = V / I
• محاسبه: R = ۳ / ۰.۰۲ = ۱۵۰ اهم
• نتیجه: استفاده از مقاومت ۱۵۰ اهم (یا مقدار استاندارد نزدیک مانند ۱۸۰ اهم)

مثال ۵: جریان کشیده شده توسط منبع تغذیه

• داده‌ها: دستگاه در ولتاژ (V) = ۳.۳ ولت، مقاومت داخلی (R) = ۳۳ اهم
• فرمول: I = V / R
• محاسبه: I = ۳.۳ / ۳۳ = ۰.۱ آمپر (۱۰۰ میلی‌آمپر)
• نتیجه: دستگاه ۰.۱ آمپر (۱۰۰ میلی‌آمپر) جریان می‌کشد

مثال ۶: محاسبه مقاومت سیم

• داده‌ها: افت ولتاژ در سیم (V) = ۰.۵ ولت، جریان عبوری از سیم (I) = ۱۰ آمپر
• فرمول: R = V / I
• محاسبه: R = ۰.۵ / ۱۰ = ۰.۰۵ اهم
• نتیجه: مقاومت سیم ۰.۰۵ اهم است

شروع استفاده از ماشین حساب قانون اهم

این ماشین حساب رایگان خطاهای محاسباتی دستی را حذف می‌کند و روند طراحی مدارها را تسریع می‌بخشد. با وارد کردن هر دو مقدار معلوم، سومین مقدار را بلافاصله محاسبه کنید - مناسب برای تأیید اندازه‌گیری‌های برد برد، انتخاب قطعات یا بررسی راه‌حل‌های تکلیف. فرمول‌های نمایش داده شده دقیقاً نشان می‌دهند که هر نتیجه چگونه محاسبه شده است، که برای یادگیری و کار حرفه‌ای ارزشمند است.

مراجع و مطالعات بیشتر

1. انجمن استانداردهای IEEE. "فرهنگ استاندارد IEEE از اصطلاحات الکتریکی و الکترونیکی." انستیتو مهندسان برق و الکترونیک، https://standards.ieee.org/. منبع معتبر برای اصطلاحات و اصول مهندسی برق.

2. پلانزی، رابرت، و راجر سی. بار. "بیوالکتریسیته: رویکردی کمّی." اسپرینگر علم و رسانه تجاری، 2007. کتاب درسی دانشگاهی که اصول الکتریکی در سیستم‌های زیستی را پوشش می‌دهد.

3. موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST). "ثوابت، واحدها و عدم قطعیت." https://www.nist.gov/pml/owm. تعاریف رسمی واحدهای SI و استانداردهای اندازه‌گیری.

4. مدارهای کامل - قانون اهم. https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-2/voltage-current-resistance-relate/. منبع آموزشی با توضیحات مفصل و مثال‌های عملی برای دانشجویان مهندسی برق.

5. جعبه ابزار مهندسی. "هدایت الکتریکی و مقاومت ویژه." https://www.engineeringtoolbox.com/. مواد مرجع برای محاسبات مهندسی و خواص مواد.