V · I · R · P

Ohm Kanunu Hesaplayıcı: Gerilim, Akım ve Güç

Bilinen iki değerden gerilim, akım, direnç ve gücü hesaplayın. Devre şeması, doğru grafikler, ayrıntılı hesaplamalar ve LED seri direnç hesabını inceleyin.

Bilinen iki büyüklük

Bilinen iki büyüklüğü ve birimlerini seçin. Yazarken sonuçlar güncellenir; birim değişimi fiziksel değeri korur. Ondalık virgül ve bilimsel gösterim kabul edilir; binlik ayırıcı kullanmayın.

Örnek deneyin:

Devre sonuçları

Gerilim—
Akım—
Direnç—
Güç—

Etkileşimli devre şeması

Formül ve hesaplama

Gerilime göre akım · Gerilime göre güç

Direnç sabittir: akım gerilimle doğrusal, güç gerilimin karesiyle değişir. Turuncu nokta aralık içindeki hesaplanan çalışma noktasıdır; turkuaz nokta girişleri değiştirmeden başka bir gerilimi inceler.

Gerilime göre akım

Gerilime göre güç

Hesaplanan çalışma noktasıİncelenen nokta

Direnç güç yükü

Nominal güç kullanım oranı

Yüzde, harcanan gücü girilen nominal güçle karşılaştırır; güvenlik onayı değildir. Veri sayfasını, ortam sıcaklığını, montajı ve güç düşürme koşullarını kontrol edin. Nominal gücün altında kalmak tek başına uygunluk sağlamaz.

LED seri direnç hesaplayıcı

Basitleştirilmiş nominal LED modeli: R = (Vs − Vf) / I. Besleme, LED ileri geriliminden yüksek; akım pozitif olmalıdır. Bulunabilen bir direnç seçip akımı, toleransları ve güç payını her iki veri sayfasından doğrulayın. Sonuç evrensel bir parça önerisi değildir.

Gerekli nominal direnç—
Dirençte harcanan güç—
LED gücü—
Besleme gücü—

Formül ve hesaplama

Model ve sınırlar

Model, kararlı doğru akımı ve pozitif, sabit omik direnci esas alır. Negatif olmayan büyüklükler kullanır; AC empedansını, sıcaklığı veya tesisat güvenliğini modellemez.

Direnç pozitif olmalıdır. Direnç biliniyorsa sıfır değerler kullanılabilir; diğer sıfırlı çiftler sonlu pozitif direnci belirlemeyebilir. Sonlu değerler girin; aşırı sonuçlar hesaplama aralığının dışındadır.

Hesaplama kaynağı · OpenStax · Güç · OpenStax

Çözümlü örnekler ve açıklamalar

Ohm Yasası’nı Anlamak

Ohm Yasası, elektrik mühendisliğinde bir elektrik devresinde voltaj (\(V\)), akım (\(I\)) ve direnç (\(R\)) arasındaki ilişkiyi tanımlayan temel bir ilkedir. Yasa, iki nokta arasındaki iletkenden geçen akımın iki nokta arasındaki voltajla doğrudan orantılı ve aralarındaki dirençle ters orantılı olduğunu belirtir.

Formül

Ohm Yasası’nın matematiksel ifadesi şudur:

\[ V = I \times R \]

Burada:

  • \(V\), voltaj (V) cinsinden voltajdır.
  • \(I\), amper cinsinden akımdır (A).
  • \(R\), ohm cinsinden dirençtir (Ω).

Kullanım Ohm Yasası Hesaplayıcı

Bilinen iki büyüklüğü ve birimlerini seçin. Yazarken sonuçlar güncellenir; birim değişimi fiziksel değeri korur. Ondalık virgül ve bilimsel gösterim kabul edilir; binlik ayırıcı kullanmayın.

Formüllerin Türetilmesi

\(V = I \times R\) temel formülünden diğer iki formülü çıkarabiliriz:

  • Voltaj (\(V\)) ve direnç (\(R\)) bilindiğinde akımı (\(I\)) bulmak için: \[ I = \frac{V}{R} \]
  • Voltaj (\(V\)) ve akım (\(I\)) bilindiğinde direnci (\(R\)) bulmak için: \[ R = \frac{V}{I} \]

Örnek 1

Diyelim ki 2 amper akımı ve 5 ohm direnci olan bir devreniz var. Voltajı bulmak için:

\[ V = I \times R = 2 \, \text{A} \times 5 \, \Omega = 10 \, \text{V} \]

Örnek 2

Voltajın 12 volt ve direncin 3 ohm olduğunu biliyorsanız, akımı hesaplayabilirsiniz:

\[ I = \frac{V}{R} = \frac{12 \, \text{V}}{3 \, \Omega} = 4 \, \text{A} \]

Örnek 3

9 volt voltaj ve 3 miliamper akım verildiğinde, direnci bulabilirsiniz:

\[ I = 3 \, \text{mA} = 0.003 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{9 \, \text{V}}{0.003 \, \text{A}} = 3000 \, \Omega = 3 \, \text{kΩ} \]

Karmaşık Örnek Birim dönüştürme

Voltajın 15 kilovolt (kV) ve akımın 5 miliamper (mA) olduğu bir devreyi düşünün. Direnişi bul.

\[ V = 15 \, \text{kV} = 15 \times 1000 \, \text{V} = 15000 \, \text{V} \] \[ I = 5 \, \text{mA} = 5 \times 0.001 \, \text{A} = 0.005 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{15000 \, \text{V}}{0.005 \, \text{A}} = 3000000 \, \Omega = 3 \, \text{MΩ} \]

Ek Örnek: Güç Hesaplaması

Bir elektrik devresindeki güç (\(P\)) Ohm Yasası kullanılarak da hesaplanabilir. Bir dirençte dağıtılan güç aşağıdaki formüllerle bulunabilir:

\[ P = V \times I \] \[ P = I^2 \times R \] \[ P = \frac{V^2}{R} \]

Örneğin, gerilim 12 volt ve akım 2 amper ise, dirençte dağıtılan güç şudur:

\[ P = V \times I = 12 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 24 \, \text{W} \]

Alternatif olarak, direnç \(R = \frac{V}{I} = \frac{12 \, \text{V}}{2 \, \text{A}} = 6 \, \Omega\):

\[ P = I^2 \times R = (2 \, \text{A})^2 \times 6 \, \Omega = 4 \, \text{A}^2 \times 6 \, \Omega = 24 \, \text{W} \] \[ P = \frac{V^2}{R} = \frac{(12 \, \text{V})^2}{6 \, \Omega} = \frac{144 \, \text{V}^2}{6 \, \Omega} = 24 \, \text{W} \]

Pratik Uygulama: LED Devresi

Basit bir LED devresi düşünün; burada bir LED ileri voltaj (\(V_f\)) 2 volt ve akım (\(I_f\)) 20 miliamper gerektirir. 9 voltluk bir pile bağlandığında LED üzerinden akımı sınırlayacak gerekli seri direnci (\(R\)) belirlemek için şu adımları izleyin:

  1. Direnç üzerindeki gerilim düşüşünü hesaplayın (\(V_R\)): \[ V_R = V_{\text{battery}} – V_f = 9 \, \text{V} – 2 \, \text{V} = 7 \, \text{V} \]
  2. Akımı amperlere dönüştürün: \[ I_f = 20 \, \text{mA} = 0.02 \, \text{A} \]
  3. Direnci Ohm Yasası kullanarak hesaplayın: \[ R = \frac{V_R}{I_f} = \frac{7 \, \text{V}}{0.02 \, \text{A}} = 350 \, \Omega \]

Basitleştirilmiş nominal LED modeli: R = (Vs − Vf) / I. Besleme, LED ileri geriliminden yüksek; akım pozitif olmalıdır. Bulunabilen bir direnç seçip akımı, toleransları ve güç payını her iki veri sayfasından doğrulayın. Sonuç evrensel bir parça önerisi değildir.

Ohm Yasası’nın Uygulamaları

Ohm Yasası, çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılır, bunlar arasında:

  • Elektrik devrelerinin tasarımı ve analizi.
  • Cihazlarda güç tüketiminin hesaplanması.
  • Elektrik sorunlarını çözmek.
  • Bir devre için uygun bileşenlerin belirlenmesi.
  • Aşırı akım koşullarını önleyerek elektrik sistemlerinde güvenliği sağlamak.
  • Elektronik cihazlarda enerji verimliliğinin optimize edilmesi.
  • Analog ve dijital devreleri anlamak ve tasarlamak.

Son notlar

Ohm Yasası’nı ustalaştırmak, elektrik ve elektronik ile çalışan herkes için çok önemlidir. Ohm Yasası Hesaplayıcı, voltaj, akım ve direnç hesaplama sürecini basitleştirerek bu temel ilkeyi anlamayı ve uygulamayı kolaylaştırır. İster öğrenci, ister hobi edin, ister profesyonel olun, Ohm Hukuku’nu sağlam bir şekilde kavramak, elektrik devrelerini tasarlamak ve sorun gidermek için çok önemlidir. Voltaj, akım ve direnç arasındaki ilişkileri anlayarak daha verimli ve güvenilir elektrik sistemleri inşa edebilirsiniz.

Bilim ve mühendislik dizini

Başka bir bilim veya mühendislik aracına mı ihtiyacınız var?

Elektrik formülleri, enerji, güç, basınç, kuvvet, tork, hareket, ışık, yoğunluk, güneş panelleri ve pratik fizik dönüşümleri için tam bilim ve mühendislik hesaplayıcı koleksiyonuna göz atın.

Tüm Bilim ve Mühendislik Hesap Makineleri