V · I · R · P
Calcolatore della legge di Ohm: tensione, corrente e potenza
Calcola tensione, corrente, resistenza e potenza da due valori. Esplora schema, grafici, passaggi di calcolo e dimensionamento del resistore in serie al LED.
Due grandezze note
Scegli due grandezze note e le unità. I risultati si aggiornano mentre scrivi; cambiare unità conserva il valore fisico. Sono ammesse virgola decimale e notazione scientifica, senza separatori delle migliaia.
Risultati del circuito
Schema interattivo del circuito
Formula e calcolo
Corrente in funzione della tensione · Potenza in funzione della tensione
La resistenza resta fissa: la corrente varia linearmente e la potenza con il quadrato della tensione. Il punto arancione è il punto di lavoro calcolato nel campo visibile; quello turchese esplora un’altra tensione senza modificare i dati.
Inserisci un numero valido.
Corrente in funzione della tensione
Potenza in funzione della tensione
Carico di potenza del resistore
Inserisci un numero valido.
La percentuale confronta dissipazione e potenza nominale inserita; non certifica la sicurezza. Verifica scheda tecnica, temperatura ambiente, montaggio e declassamento. Restare sotto la potenza nominale non garantisce l’idoneità.
Calcolatore del resistore in serie per LED
Modello nominale semplificato: R = (Vs − Vf) / I. La tensione di alimentazione deve superare quella diretta del LED e la corrente deve essere positiva. Scegli un resistore disponibile e verifica corrente, tolleranze e margine di potenza nelle due schede tecniche. Il risultato non è una raccomandazione universale di componente.
Inserisci un numero valido.
Formula e calcolo
Modello e limiti
Modello in corrente continua a regime con resistenza ohmica positiva e costante. Usa moduli non negativi; non rappresenta impedenza in alternata, temperatura o sicurezza dell’installazione.
La resistenza deve essere positiva. Valori nulli sono ammessi con resistenza nota; altre coppie con zero possono non determinare una resistenza positiva finita. Usa valori finiti; risultati estremi sono fuori intervallo.
Esempi svolti e spiegazioni
Comprendere la legge di Ohm
La legge di Ohm è un principio fondamentale nell’ingegneria elettrica che descrive la relazione tra tensione (\(V\)), corrente (\(I\)) e resistenza (\(R\)) in un circuito elettrico. La legge afferma che la corrente attraverso un conduttore tra due punti è direttamente proporzionale alla tensione tra i due punti e inversamente proporzionale alla resistenza tra di essi.
La Formula
L’espressione matematica della legge di Ohm è:
\[ V = I \times R \]Dove:
- \(V\) è la tensione in volt (V).
- \(I\) è la corrente in ampere (A).
- \(R\) è la resistenza in ohm (Ω).
Usare il Calcolatore legge di Ohm
Scegli due grandezze note e le unità. I risultati si aggiornano mentre scrivi; cambiare unità conserva il valore fisico. Sono ammesse virgola decimale e notazione scientifica, senza separatori delle migliaia.
Derivazione delle formule
Dalla formula base \(V = I \times R\), possiamo derivare le altre due formule:
- Per trovare la corrente (\(I\)) quando sono note tensioni (\(V\)) e resistenze (\(R\)): \[ I = \frac{V}{R} \]
- Per trovare la resistenza (\(R\)) quando sono note tensioni (\(V\)) e correnti (\(I\)): \[ R = \frac{V}{I} \]
Esempio 1
Supponiamo che tu abbia un circuito con una corrente di 2 ampere e una resistenza di 5 ohm. Per trovare la tensione:
\[ V = I \times R = 2 \, \text{A} \times 5 \, \Omega = 10 \, \text{V} \]Esempio 2
Se sai che la tensione è di 12 volt e la resistenza di 3 ohm, puoi calcolare la corrente:
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{12 \, \text{V}}{3 \, \Omega} = 4 \, \text{A} \]Esempio 3
Data una tensione di 9 volt e una corrente di 3 milliampere, si può trovare la resistenza:
\[ I = 3 \, \text{mA} = 0.003 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{9 \, \text{V}}{0.003 \, \text{A}} = 3000 \, \Omega = 3 \, \text{kΩ} \]Esempio complesso con Conversione unità
Consideriamo un circuito in cui la tensione è di 15 kilovolt (kV) e la corrente di 5 milliampere (mA). Trova la resistenza.
\[ V = 15 \, \text{kV} = 15 \times 1000 \, \text{V} = 15000 \, \text{V} \] \[ I = 5 \, \text{mA} = 5 \times 0.001 \, \text{A} = 0.005 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{15000 \, \text{V}}{0.005 \, \text{A}} = 3000000 \, \Omega = 3 \, \text{MΩ} \]Esempio aggiuntivo: calcolo della potenza
La potenza (\(P\)) in un circuito elettrico può essere calcolata anche usando la legge di Ohm. La potenza dissipata in una resistenza può essere determinata usando le seguenti formule:
\[ P = V \times I \] \[ P = I^2 \times R \] \[ P = \frac{V^2}{R} \]Ad esempio, se la tensione è di 12 volt e la corrente di 2 ampere, la potenza dissipata nella resistenza è:
\[ P = V \times I = 12 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 24 \, \text{W} \]In alternativa, usando la resistenza \(R = \frac{V}{I} = \frac{12 \, \text{V}}{2 \, \text{A}} = 6 \, \Omega\):
\[ P = I^2 \times R = (2 \, \text{A})^2 \times 6 \, \Omega = 4 \, \text{A}^2 \times 6 \, \Omega = 24 \, \text{W} \] \[ P = \frac{V^2}{R} = \frac{(12 \, \text{V})^2}{6 \, \Omega} = \frac{144 \, \text{V}^2}{6 \, \Omega} = 24 \, \text{W} \]Applicazione pratica: LED Circuito
Consideriamo un semplice circuito LED in cui un LED richiede una tensione diretta (\(V_f\)) di 2 volt e una corrente (\(I_f\)) di 20 milliampere. Per determinare quale resistenza in serie (\(R\)) necessaria per limitare la corrente attraverso il LED quando collegata a una batteria da 9 volt, segui questi passaggi:
- Calcola la caduta di tensione attraverso la resistenza (\(V_R\)): \[ V_R = V_{\text{batteria}} – V_f = 9 \, \text{V} – 2 \, \text{V} = 7 \, \text{V} \]
- Converti la corrente in ampere: \[ I_f = 20 \, \text{mA} = 0.02 \, \text{A} \]
- Calcola la resistenza usando la legge di Ohm: \[ R = \frac{V_R}{I_f} = \frac{7 \, \text{V}}{0.02 \, \text{A}} = 350 \, \Omega \]
Modello nominale semplificato: R = (Vs − Vf) / I. La tensione di alimentazione deve superare quella diretta del LED e la corrente deve essere positiva. Scegli un resistore disponibile e verifica corrente, tolleranze e margine di potenza nelle due schede tecniche. Il risultato non è una raccomandazione universale di componente.
Applicazioni della legge di Ohm
La legge di Ohm è ampiamente utilizzata in varie applicazioni, tra cui:
- Progettare e analizzare circuiti elettrici.
- Calcolo del consumo energetico nei dispositivi.
- Risoluzione di problemi elettrici.
- Determinare i componenti appropriati per un circuito.
- Garantire la sicurezza nei sistemi elettrici prevenendo condizioni di sovracorrente.
- Ottimizzazione dell’efficienza energetica nei dispositivi elettronici.
- Comprendere e progettare circuiti analogici e digitali.
Note finali
Padroneggiare la Legge di Ohm è fondamentale per chiunque lavori con elettricità ed elettronica. Il Calcolatore legge di Ohm semplifica il processo di calcolo di tensione, corrente e resistenza, rendendo più facile comprendere e applicare questo principio fondamentale. Che tu sia uno studente, un appassionato o un professionista, avere una solida padronanza della Legge di Ohm è essenziale per progettare e risolvere i problemi dei circuiti elettrici. Comprendendo le relazioni tra tensione, corrente e resistenza, puoi costruire sistemi elettrici più efficienti e affidabili.
Directory di scienza e ingegneria
Hai bisogno di un altro strumento scientifico o ingegneristico?
Consulta l’intera collezione di calcolatrici scientifiche e ingegneristiche per formule elettriche, energia, potenza, pressione, forza, coppia, movimento, luce, densità, pannelli solari e conversioni pratiche di fisica.