電壓、電流、電阻歐姆定律計算器
使用歐姆定律(V = I × R)與功率公式(P = V × I)計算電路中的電壓、電流、電阻和功率。
輸入四個值中的任兩項——電壓、電流、電阻或功率——計算器會立即算出另外兩項。
電壓、電流、電阻歐姆定律計算器
使用歐姆定律(V = I × R)與功率公式(P = V × I)計算電路中的電壓、電流、電阻和功率。
請只輸入兩個值,其餘兩個留空。
關於歐姆定律計算器
歐姆定律是電子學中最重要的關係式。它由德國物理學家喬治·西蒙·歐姆於 1827 年提出,指出導體兩點之間流動的電流與兩端電壓成正比,與電阻成反比。其常見形式為 V = I × R,其中 V 代表電壓(伏特),I 代表電流(安培),R 代表電阻(歐姆,Ω)。這個精簡公式讓你在知道另外兩個量時,就能求出任一個量,因此幾乎所有工程師、技術人員與愛好者做電路計算時都會依賴它。
歐姆定律計算器在核心關係之外,還加入了電功率公式 P = V × I,單位為瓦特。把兩者結合後,可得到一組等價式:P = I² × R 與 P = V² / R。電壓、電流、電阻與功率這四個量共同構成一個封閉系統,只要知道其中任兩個,就能推導出其餘兩個。只要輸入正確的兩個值,歐姆定律計算器就會自動選用正確公式,因此你不必記住該用哪種變形。
每種情況背後的計算都很直接。若已知電壓與電流,電阻就是 V ÷ I,功率就是 V × I。若已知電壓與電阻,電流就是 V ÷ R,功率就是 V² ÷ R。若已知電流與電阻,電壓就是 I × R,功率就是 I² × R。當功率是已知值之一時,計算器會在需要時使用平方根——例如,若已知電阻與功率,則電流為 √(P ÷ R),電壓為 √(P × R)。所有結果皆以雙精度運算並四捨五入,方便閱讀。
理解這些數值的意義和計算同樣重要。電壓是推動電荷通過電路的電勢壓力;電流是電荷流動的速率;電阻會阻礙這種流動,並把電能轉換成熱;功率則是能量傳遞或耗散的速率。電阻器的功率額定值、LED 的串聯電阻、電池續航時間以及馬達負載,都能用這四個量來分析。例如,選擇額定瓦數足夠高的電阻器,就直接取決於這裡算出的 P = I² × R。
常見用途包括為 LED 選擇限流電阻、檢查電阻是否會過熱、估算負載從電池或電源汲取多少電流、設計分壓器,以及排查量測值與預期不符的電路。請注意,歐姆定律適用於恆溫下的歐姆性(線性)元件;半導體、燈泡與其他非線性元件只會近似符合,因此這裡的結果應視為真實元件的理想化估算。
歐姆定律範例
點擊計算器下方任一範例按鈕,即可載入這些實際電路。
| 已知值 | 計算結果 | 情境 |
|---|---|---|
| V = 5 V, I = 0.02 A | R = 250 Ω, P = 0.1 W | 典型的 LED 電路。已知 5 伏與 20 毫安時,串聯電阻為 250 Ω,LED 耗散 0.1 瓦。 |
| V = 12 V, R = 100 Ω | I = 0.12 A, P = 1.44 W | 電阻功率額定值。12 伏電壓下的 100 Ω 電阻會拉取 0.12 A,且必須承受 1.44 W,因此至少應選 2 W 電阻。 |
| V = 9 V, P = 15 W | I = 1.667 A, R = 5.4 Ω | 電池負載。一個輸出 15 W 的 9 伏電源會向等效負載電阻 5.4 Ω 提供約 1.667 A 電流。 |
如何使用歐姆定律計算器
- 先找出你已從電路或元件資料表中得知的兩個電氣量。
- 將這兩個值輸入對應欄位:電壓 (V)、電流 (I)、電阻 (R) 或功率 (P)。
- 其餘兩個欄位留空——計算器必須剛好輸入兩個值才能求解電路。
- 點擊計算,即可查看全部四個數值,包括透過歐姆定律與功率公式推導出的兩個值。
- 點擊重設清空欄位,或載入範例立即查看一個計算實例。
歐姆定律常見問題
什麼是歐姆定律?
歐姆定律指出電壓等於電流乘以電阻:V = I × R。它描述電路中電壓、電流與電阻的關係,且當你知道其中兩者時,可以計算第三者。
如何用歐姆定律計算功率?
電功率公式是 P = V × I。結合歐姆定律後,也可寫成 P = I² × R 或 P = V² / R,因此你可以根據電壓、電流與電阻中的任兩項來計算功率。
需要輸入多少個值?
恰好兩個。只要輸入電壓、電流、電阻或功率中的任兩項,計算器就能求出另外兩項。只輸入一個或輸入全部四個都不會得到有效結果。
歐姆定律計算器使用什麼單位?
電壓使用伏特 (V),電流使用安培 (A),電阻使用歐姆 (Ω),功率使用瓦特 (W)——這些都是標準 SI 單位。輸入前請先將毫安換算為安培(除以 1000),將千歐換算為歐姆(乘以 1000)。
為什麼我的實際元件與計算結果不一致?
歐姆定律適用於恆溫下的理想歐姆性元件。LED、二極體、白熾燈與其他非線性元件會隨電壓或熱度改變電阻,因此實際量測值可能與這裡顯示的理想值不同。
如何決定電阻的功率額定值?
先用 P = I² × R 或 P = V² / R 計算電阻耗散的功率,再選擇額定值明顯高於該數值的電阻——通常至少高一倍。對於 1.44 W,選擇 2 W 或更高的電阻會更安全。