V · I · R · P
Calculateur de loi d’Ohm : tension, courant et puissance
Calculez tension, courant, résistance et puissance avec deux valeurs. Découvrez le schéma, les graphiques, les étapes et le calcul de résistance série LED.
Deux grandeurs connues
Choisissez deux grandeurs connues et leurs unités. Les résultats suivent la saisie ; changer d’unité conserve la valeur physique. Virgule décimale et notation scientifique acceptées, sans séparateur de milliers.
Résultats du circuit
Schéma interactif du circuit
Formule et calcul
Courant en fonction de la tension · Puissance en fonction de la tension
La résistance reste fixe : le courant varie linéairement et la puissance avec le carré de la tension. Le point orange est le point calculé, s’il est dans la plage ; le turquoise explore une autre tension sans modifier les entrées.
Saisissez un nombre valide.
Courant en fonction de la tension
Puissance en fonction de la tension
Charge de puissance de la résistance
Saisissez un nombre valide.
Le pourcentage compare dissipation et puissance nominale saisie ; ce n’est pas une validation de sécurité. Vérifiez fiche technique, température ambiante, montage et déclassement. Rester sous la puissance nominale ne garantit pas l’adéquation.
Calculateur de résistance série pour LED
Modèle nominal simplifié : R = (Vs − Vf) / I. La tension d’alimentation doit dépasser la tension directe de la LED et le courant doit être positif. Choisissez une résistance disponible puis vérifiez courant, tolérances et marge de puissance dans les deux fiches techniques. Le résultat n’est pas une recommandation universelle de composant.
Saisissez un nombre valide.
Formule et calcul
Modèle et limites
Modèle de courant continu en régime permanent avec une résistance ohmique positive et constante. Les valeurs sont des modules non négatifs. L’impédance en alternatif, la température et la sécurité d’installation ne sont pas modélisées.
La résistance doit être positive. Les valeurs nulles sont possibles avec une résistance connue ; d’autres paires nulles peuvent ne pas déterminer une résistance positive finie. Entrez des valeurs finies ; les résultats extrêmes dépassent la plage.
Exemples détaillés et explications
Comprendre la loi d’Ohm
La loi d’Ohm est un principe fondamental en génie électrique qui décrit la relation entre la tension (\(V\)), le courant (\(I\)) et la résistance (\(R\)) dans un circuit électrique. La loi stipule que le courant traversant un conducteur entre deux points est directement proportionnel à la tension entre les deux points et inversement proportionnel à la résistance entre eux.
La Formule
L’expression mathématique de la loi d’Ohm est la suivante :
\[ V = I \times R \]Où :
- \(V\) est la tension en volts (V).
- \(I\) est le courant en ampères (A).
- \(R\) est la résistance en ohms (Ω).
Utiliser le Calculateur de la loi d’Ohm
Choisissez deux grandeurs connues et leurs unités. Les résultats suivent la saisie ; changer d’unité conserve la valeur physique. Virgule décimale et notation scientifique acceptées, sans séparateur de milliers.
Dérivation des formules
À partir de la formule de base \(V = I \times R\), on peut déduire les deux autres formules :
- Pour trouver le courant (\(I\)) lorsque la tension (\(V\)) et la résistance (\(R\)) sont connues : \[ I = \frac{V}{R} \]
- Pour trouver la résistance (\(R\)) lorsque la tension (\(V\)) et le courant (\(I\)) sont connus : \[ R = \frac{V}{I} \]
Exemple 1
Supposons que vous ayez un circuit avec un courant de 2 ampères et une résistance de 5 ohms. Pour trouver la tension :
\[ V = I \times R = 2 \, \text{A} \times 5 \, \Omega = 10 \, \text{V} \]Exemple 2
Si vous savez que la tension est de 12 volts et que la résistance est de 3 ohms, vous pouvez calculer le courant :
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{12 \, \text{V}}{3 \, \Omega} = 4 \, \text{A} \]Exemple 3
Avec une tension de 9 volts et un courant de 3 milliampères, vous pouvez trouver la résistance :
\[ I = 3 \, \text{mA} = 0.003 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{9 \, \text{V}}{0.003 \, \text{A}} = 3000 \, \Omega = 3 \, \text{kΩ} \]Exemple complexe avec Conversion d’unités
Considérons un circuit dont la tension est de 15 kilovolts (kV) et le courant de 5 milliampères (mA). Trouve la résistance.
\[ V = 15 \, \text{kV} = 15 \times 1000 \, \text{V} = 15000 \, \text{V} \] \[ I = 5 \, \text{mA} = 5 \times 0.001 \, \text{A} = 0.005 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{15000 \, \text{V}}{0.005 \, \text{A}} = 3000000 \, \Omega = 3 \, \text{MΩ} \]Exemple supplémentaire : Calcul de puissance
La puissance (\(P\)) dans un circuit électrique peut également être calculée à l’aide de la loi d’Ohm. La puissance dissipée dans une résistance peut être déterminée en utilisant les formules suivantes :
\[ P = V \times I \] \[ P = I^2 \times R \] \[ P = \frac{V^2}{R} \]Par exemple, si la tension est de 12 volts et le courant de 2 ampères, la puissance dissipée dans la résistance est :
\[ P = V \times I = 12 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 24 \, \text{W} \]Sinon, en utilisant la résistance \(R = \frac{V}{I} = \frac{12 \, \text{V}}{2 \, \text{A}} = 6 \, \Omega\) :
\[ P = I^2 \times R = (2 \, \text{A})^2 \times 6 \, \Omega = 4 \, \text{A}^2 \times 6 \, \Omega = 24 \, \text{W} \] \[ P = \frac{V^2}{R} = \frac{(12 \, \text{V})^2}{6 \, \Omega} = \frac{144 \, \text{V}^2}{6 \, \Omega} = 24 \, \text{W} \]Application pratique : LED Circuit
Considérons un simple circuit LED où un LED nécessite une tension directe (\(V_f\)) de 2 volts et un courant (\(I_f\)) de 20 milliampères. Pour déterminer la résistance série (\(R\)) requise pour limiter le courant dans le LED lorsqu’elle est connectée à une batterie de 9 volts, suivez ces étapes :
- Calculez la chute de tension à travers la résistance (\(V_R\)) : \[ V_R = V_{\text{batterie}} – V_f = 9 \, \text{V} – 2 \, \text{V} = 7 \, \text{V} \]
- Convertissez le courant en ampères : \[ I_f = 20 \, \text{mA} = 0.02 \, \text{A} \]
- Calculez la résistance à l’aide de la loi d’Ohm : \[ R = \frac{V_R}{I_f} = \frac{7 \, \text{V}}{0.02 \, \text{A}} = 350 \, \Omega \]
Modèle nominal simplifié : R = (Vs − Vf) / I. La tension d’alimentation doit dépasser la tension directe de la LED et le courant doit être positif. Choisissez une résistance disponible puis vérifiez courant, tolérances et marge de puissance dans les deux fiches techniques. Le résultat n’est pas une recommandation universelle de composant.
Applications de la loi d’Ohm
La loi d’Ohm est largement utilisée dans diverses applications, notamment :
- Concevoir et analyser des circuits électriques.
- Calculer la consommation d’énergie dans les appareils.
- Dépannage des problèmes électriques.
- Déterminer les composants appropriés pour un circuit.
- Assurer la sécurité des systèmes électriques en évitant les surcourants.
- Optimiser l’efficacité énergétique des appareils électroniques.
- Comprendre et concevoir des circuits analogiques et numériques.
Dernières notes
Maîtriser la loi d’Ohm est crucial pour toute personne travaillant dans l’électricité et l’électronique. Le Calculateur de la loi d’Ohm simplifie le processus de calcul de la tension, du courant et de la résistance, facilitant ainsi la compréhension et l’application de ce principe fondamental. Que vous soyez étudiant, amateur ou professionnel, avoir une bonne maîtrise de la loi d’Ohm est essentiel pour concevoir et dépanner les circuits électriques. En comprenant les relations entre tension, courant et résistance, vous pouvez construire des systèmes électriques plus efficaces et fiables.
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