Що розраховує калькулятор закону Ома
Калькулятор визначає напругу, струм, опір або імпеданс і електричну потужність за будь-якими двома відомими величинами. Він автоматично розпізнає вибрану пару значень, переводить mA в A, kΩ в Ω, kW у W і застосовує відповідну формулу.
Для постійного струму використовується класичний зв’язок між V, I, R і P. Для однофазного змінного струму активна потужність розраховується з урахуванням коефіцієнта потужності, а окремо показується повна потужність у вольт-амперах.
- напругу у вольтах;
- струм в амперах;
- опір або приблизний імпеданс в омах;
- активну потужність у ватах;
- повну потужність у вольт-амперах;
- споживання енергії за введений час у кіловат-годинах;
- пояснення використаної формули та приблизний рівень навантаження.
Результат не визначає допустимий переріз кабелю, номінал автомата, якість контакту або безпечність підключення. Для реальної електромережі потрібно враховувати умови прокладання, захист, температуру, пускові струми та місцеві вимоги.
Як користуватися калькулятором
Пояснення полів
| Поле | Що вибрати або ввести | Важлива примітка |
|---|---|---|
| Тип кола | DC або однофазний AC | Для DC коефіцієнт потужності автоматично вважається рівним 1. |
| Перша відома величина | Напруга, струм, опір / імпеданс або активна потужність | Одиниця вибирається разом із назвою величини. |
| Перше значення | Додатне числове значення | Не вводьте одиницю вимірювання у числове поле. |
| Друга відома величина | Іншу фізичну величину | Не можна вибирати струм двічі лише в різних одиницях або потужність двічі у W і kW. |
| Коефіцієнт потужності | Значення від 0,01 до 1 для AC | Для нагрівача воно може бути близьким до 1, а для двигуна чи імпульсного блока живлення — нижчим. |
| Час роботи | Тривалість у годинах | Наприклад, 0,5 години дорівнює 30 хвилинам. |
Якщо паспорт приладу містить напругу і потужність, виберіть V та W. Якщо відомі напруга і струм, виберіть V та A. Калькулятор сам визначить інші величини.
Основні формули для DC
Закон Ома та потужність постійного струму
| Що потрібно знайти | Формула | Що має бути відомо |
|---|---|---|
| Струм | I = V ÷ R | Напруга і опір |
| Напруга | V = I × R | Струм і опір |
| Опір | R = V ÷ I | Напруга і струм |
| Потужність | P = V × I | Напруга і струм |
| Струм через потужність | I = P ÷ V | Потужність і напруга |
| Опір через потужність | R = V² ÷ P | Напруга і потужність |
| Струм через опір і потужність | I = √(P ÷ R) | Потужність і опір |
За відомими струмом і потужністю напруга визначається як V = P ÷ I, а опір — як R = P ÷ I². Калькулятор вибирає потрібний варіант автоматично, тому користувачу не потрібно вручну перебудовувати формулу.
Як враховується однофазний AC
Для однофазного змінного струму активна потужність визначається як P = V × I × PF, де PF — коефіцієнт потужності. Повна потужність дорівнює S = V × I і показується у VA.
Поширені розрахунки для однофазного AC
| Відомі величини | Що розраховується | Формула |
|---|---|---|
| V та I | Активна потужність | P = V × I × PF |
| V та P | Струм | I = P ÷ (V × PF) |
| I та P | Напруга | V = P ÷ (I × PF) |
| V та Z | Струм | I = V ÷ Z |
| I та Z | Напруга | V = I × Z |
| P та Z | Струм | I = √(P ÷ (Z × PF)) |
Для AC значення V ÷ I коректніше називати модулем імпедансу, а не чистим активним опором. Цей калькулятор не розділяє імпеданс на активну та реактивну складові.
Одиниці mA, A, W, kW, Ω і kΩ
Автоматичне приведення одиниць
| Введена одиниця | Базова одиниця | Перетворення |
|---|---|---|
| mA | A | 1000 mA = 1 A |
| A | A | Без перетворення |
| kW | W | 1 kW = 1000 W |
| W | W | Без перетворення |
| kΩ | Ω | 1 kΩ = 1000 Ω |
| Ω | Ω | Без перетворення |
Одиниці електричних величин не залежать від метричної чи імперської системи. Тому окремий перемикач країни або системи вимірювання для цього розрахунку не потрібний.
Приклад: напруга і потужність DC-приладу
Який струм і еквівалентний опір має DC-навантаження 12 V і 60 W?
Відповідь: Струм: I = 60 ÷ 12 = 5 A. Опір: R = 12 ÷ 5 = 2,4 Ω.
Пояснення: За одну годину таке навантаження споживає 0,06 kWh. Результат описує усталений режим і не враховує можливий короткочасний пусковий струм.
Приклад: однофазне AC-навантаження
Який струм потрібний для однофазного AC-навантаження 1000 W при напрузі 230 V і коефіцієнті потужності 0,8?
Відповідь: I = 1000 ÷ (230 × 0,8) ≈ 5,43 A. Повна потужність становить приблизно 1250 VA.
Пояснення: За однакової активної потужності нижчий коефіцієнт потужності означає більший струм і більшу повну потужність.
Як читати результати
Значення результатів
| Результат | Що означає | Практичне використання |
|---|---|---|
| Напруга | Різниця електричних потенціалів | Перевірка сумісності джерела та навантаження. |
| Струм | Розрахунковий струм у сталому режимі | Попередня оцінка навантаження, але не вибір захисту. |
| Опір / імпеданс | Співвідношення напруги до струму | Для AC це спрощена величина без окремого розрахунку реактивності. |
| Активна потужність | Потужність, що виконує корисну роботу або переходить у тепло | Використовується для оцінки енергоспоживання. |
| Повна потужність | Добуток V × I | Важлива для джерел живлення, UPS, інверторів і трансформаторів. |
| Споживання енергії | Активна потужність × час | Показує kWh, але не вартість за тарифом. |
Що означає приблизний рівень навантаження
Текстова оцінка поділяє активну потужність на дуже мале, мале, помірне, високе або дуже високе навантаження. Це лише зручний опис масштабу потужності приладу, а не висновок про допустимість підключення.
Навіть при невеликій середній потужності двигун, компресор, трансформатор або блок живлення може мати значний пусковий струм. Для підбору інвертора, UPS, автомата чи кабелю потрібно перевіряти паспортні дані та умови роботи.
Watts to amps, amps to watts та інші перетворення на одній сторінці
- вати в ампери — виберіть потужність і напругу;
- ампери у вати — виберіть струм і напругу;
- вольти в ампери — додайте опір або потужність;
- оми в ампери — додайте напругу або потужність;
- кіловати в ампери — виберіть kW і V;
- міліампери у вати — виберіть mA та V.
Ці задачі не потребують окремих майже однакових калькуляторів. Вибір двох відомих величин дозволяє виконати всі основні перетворення в одному інструменті.
Поширені помилки
Помилка та правильна дія
| Помилка | Чому результат буде неправильним | Що зробити |
|---|---|---|
| Вибрати A і mA як дві різні величини | Це одна й та сама фізична величина | Виберіть струм лише один раз і додайте V, Ω або W. |
| Ввести kW як W | Значення відрізнятиметься у 1000 разів | Виберіть правильну одиницю у списку. |
| Для AC залишити PF = 1 без перевірки | Реальний струм може бути вищим | Використайте коефіцієнт потужності з документації пристрою. |
| Вважати розрахований струм пусковим | Формула описує усталений режим | Окремо перевірте стартовий або піковий струм. |
| Використати результат для вибору кабелю без додаткових даних | Не враховані спосіб прокладання, температура, довжина та захист | Застосуйте профільний розрахунок і місцеві правила. |
Обмеження калькулятора
- підтримується DC та однофазний AC, але не трифазна мережа;
- для AC не розраховуються окремо активний і реактивний опір;
- не враховуються гармоніки, форма сигналу та нелінійне навантаження;
- не моделюються пускові, імпульсні або короткочасні пікові струми;
- не враховуються втрати у проводах, контактах, перетворювачах і джерелах живлення;
- споживання показується в kWh без автоматичного розрахунку вартості;
- результат не замінює вимірювання та перевірку кваліфікованим спеціалістом.
Поширені запитання
Чи достатньо будь-яких двох значень?
Так, якщо це дві різні фізичні величини з набору V, I, R або P і обидва значення більші за нуль. Наприклад, A та mA не утворюють окрему пару, бо це дві одиниці струму.
Навіщо вводити power factor?
У змінному струмі активна потужність може бути меншою за добуток напруги і струму. Коефіцієнт потужності пов’язує W і VA та потрібний для точнішого перетворення ватів в ампери або навпаки.
Чи можна використовувати калькулятор для трифазного навантаження?
Ні. У трифазній мережі використовуються інші співвідношення, зокрема множник √3, а також потрібно точно знати, яку напругу та схему підключення задано. Для такого випадку потрібний окремий калькулятор.
Як порахувати вартість електроенергії?
Помножте результат у kWh на свій тариф за одну кіловат-годину. Калькулятор навмисно не містить тарифів, оскільки вони залежать від постачальника, країни, часу та типу договору.
Чи залежить закон Ома від країни?
Ні. Фізичні співвідношення та одиниці V, A, Ω і W універсальні. Водночас номінальні напруги, правила монтажу, захист і допустимі навантаження залежать від конкретної системи та місцевих вимог.
Висновок
Калькулятор об’єднує закон Ома, розрахунок потужності та основні перетворення між вольтами, амперами, омами й ватами. Для попередньої оцінки достатньо вибрати дві різні величини, ввести значення, за потреби вказати power factor і час роботи, а потім перевірити пояснення та обмеження результату.