Закон Ома связывает три главные величины в электрике: напряжение, ток и сопротивление. С ним и формулой мощности можно посчитать, какой ток потребляет прибор, какой резистор нужен светодиоду, почему греется длинный тонкий удлинитель и сколько вольт теряется в кабеле. Разбираем закон Ома простыми словами, с формулами и примерами из жизни.
1. Закон Ома для участка цепи
- I — сила тока, амперы (А).
- U — напряжение, вольты (В).
- R — сопротивление, омы (Ом).
Простыми словами: чем больше напряжение, тем больше ток; чем больше сопротивление, тем меньше ток. Из той же формулы: U = I × R и R = U ÷ I. Удобно запомнить треугольник: U сверху, I и R снизу — закройте нужную букву, и останется формула.
2. Мощность
P — мощность в ваттах (Вт). Эти формулы нужнее всего в быту: по мощности прибора узнают ток, по току — сечение кабеля и номинал автомата.
3. Примеры из жизни
| Задача | Расчёт | Ответ |
|---|---|---|
| Ток чайника 2000 Вт | I = P ÷ U = 2000 ÷ 230 | 8,7 А |
| Сопротивление спирали чайника | R = U² ÷ P = 230² ÷ 2000 | 26,5 Ом |
| Мощность на автомат 16 А | P = U × I = 230 × 16 | 3680 Вт |
| Ток ленты 48 Вт при 12 В | I = 48 ÷ 12 | 4 А |
Больше таблиц — в статье сколько киловатт в 16 амперах.
4. Резистор для светодиода
Одиночный светодиод включают через резистор, который гасит лишнее напряжение:
Пример: питание 12 В, белый светодиод 3 В и 20 мА. R = (12 − 3) ÷ 0,02 = 450 Ом — берут ближайший больший из ряда, 470 Ом. Мощность резистора: 0,02² × 470 ≈ 0,19 Вт — нужен резистор на 0,25 Вт. Светодиодной ленте резисторы не нужны: они уже стоят на ней, ленту подключают к блоку питания своего напряжения.
5. Почему греется длинный тонкий удлинитель
У провода тоже есть сопротивление:
Для меди ρ = 0,0175 Ом·мм²/м, L — длина всех жил, по которым идёт ток, туда и обратно, S — сечение, мм².
| Удлинитель 20 м, нагрузка 10 А (2,3 кВт) | 1,5 мм² | 2,5 мм² |
|---|---|---|
| Сопротивление жил, 40 м | 0,47 Ом | 0,28 Ом |
| Потеря напряжения, I × R | 4,7 В | 2,8 В |
| Тепло в проводе, I² × R | 47 Вт | 28 Вт |
Смотанный на катушку провод это тепло не отдаёт — поэтому мощную нагрузку включают только в полностью размотанный удлинитель. Подробнее — в статье удлинитель на катушке.
6. Закон Ома для полной цепи
E — ЭДС источника, например батарейки или аккумулятора, r — его внутреннее сопротивление, R — сопротивление нагрузки. Поэтому под нагрузкой напряжение на клеммах аккумулятора проседает, а у старого аккумулятора с большим r — сильнее. Так мультиметром проверяют аккумулятор машины: см. статью как проверить аккумулятор мультиметром.
7. Как измерить U, I и R мультиметром
- Напряжение — параллельно, щупы на два контакта под напряжением.
- Ток — последовательно, в разрыв цепи, щуп в гнездо «A» или «mA».
- Сопротивление — только на обесточенной цепи, деталь лучше выпаять.
Пошагово — в статье как пользоваться мультиметром.
Что выбрать
- Измерить напряжение, ток и сопротивление: цифровой мультиметр, компактный мультиметр.
- Удлинитель с толстым проводом под мощную нагрузку: на катушке 25 м, ПВС 3×2,5 мм².
- Все модели: мультиметры, удлинители на катушке.
Коротко: закон Ома
- I = U ÷ R: ток растёт с напряжением и падает с сопротивлением.
- P = U × I: чайник 2000 Вт берёт 8,7 А.
- Резистор светодиода = (U питания − U светодиода) ÷ ток.
- Длинный тонкий провод теряет напряжение и греется: I² × R.
- Сопротивление меряют только на обесточенной цепи.
Напишите в Telegram или Viber по номеру +375 33 620-00-48, если нужно подобрать мультиметр или удлинитель под нагрузку.
Не уверены? Напишите нам
Пришлите фото или опишите задачу в Telegram или Viber — подскажем, что подойдёт, простыми словами.
+375 33 620-00-48 На связи: Пн–Пт 9:00–17:00
