Ohm törvénye kalkulátor
Adj meg pontosan két értéket
Eredmény
Levezetés
InfoGyors áttekintés – Ohm törvénye röviden
- Alapképlet: – a feszültség az áramerősség és az ellenállás szorzata
- Teljesítmény: , vagy csak ellenállásból és
- Bármely 2 mennyiség (U, I, R, P) elég a másik kettő kiszámításához
- Mértékegység kötelező: a képletek csak V, A, Ω, W alapegységben érvényesek (20 mA = 0,02 A)
💡 A négy mennyiség egyetlen összefüggő rendszer – ha kettőt tudsz, a másik kettő már ki van kövezve.
Az Ohm törvénye az elektromosságtan egyik alaptörvénye, amely összeköti a feszültséget, az áramerősséget és az ellenállást. Ez az oldal egy interaktív kalkulátort ad, amellyel a négy mennyiség (feszültség, áramerősség, ellenállás, teljesítmény) közül bármely kettőből kiszámolod a másik kettőt, majd végigvezet a képleteken, példákon és a tipikus hibákon.
Ohm törvénye kalkulátor
Írd be az ismert mennyiségeket (pontosan kettőt), és a kalkulátor azonnal kiszámolja a hiányzó értékeket, a levezetéssel együtt.
Tipp: nem tudod, melyik kettőt add meg? Válaszd valamelyik gyors példát (pl. „230 V háztartás, 100 W”), és nézd meg, hogyan jön ki az áramerősség és az ellenállás.
Mi az Ohm törvénye?
Ohm törvénye szerint egy fogyasztón átfolyó áram egyenesen arányos a rá kapcsolt feszültséggel, és fordítottan arányos az ellenállásával:
Ahol = feszültség (volt, V), = áramerősség (amper, A), = ellenállás (ohm, Ω).
A törvényt Georg Simon Ohm német fizikus írta le 1827-ben, róla kapta a nevét az ellenállás mértékegysége is. A képlet átrendezhető mindhárom mennyiségre – ezt hívják gyakran „Ohm-háromszögnek”:
| Keresett mennyiség | Képlet | Amit ismerned kell |
|---|---|---|
| Feszültség () | áram és ellenállás | |
| Áramerősség () | feszültség és ellenállás | |
| Ellenállás () | feszültség és áram |
A négy mennyiség kapcsolata (U, I, R, P)
Az elektromos teljesítmény a feszültség és az áramerősség szorzata:
Ahol = teljesítmény (watt, W). Ohm törvényét behelyettesítve a teljesítmény kifejezhető úgy is, hogy csak két mennyiséget kell ismerned:
Emiatt a négy mennyiség (U, I, R, P) közül bármely kettő ismeretében a másik kettő kiszámolható – pontosan ezt csinálja a fenti kalkulátor. A teljesítmény-képlet kiválasztásához az alábbi tábla segít:
| Amit ismersz | Használandó teljesítmény-képlet |
|---|---|
| Feszültség és áram | |
| Áram és ellenállás | |
| Feszültség és ellenállás |
Mértékegységek és váltószámok
A képletek SI-alapegységben (V, A, Ω, W) érvényesek. A gyakorlatban azonban milli- és kilo-előtagú értékekkel találkozol, ezért a számolás előtt mindig válts alapegységre:
| Előtag | Jelölés | Szorzó | Példa |
|---|---|---|---|
| milli- | m | (0,001) | 20 mA = 0,02 A |
| (alapegység) | — | 5 A, 12 V, 100 Ω | |
| kilo- | k | (1000) | 4,7 kΩ = 4700 Ω |
| mega- | M | (1 000 000) | 1 MΩ = 1 000 000 Ω |
TipA kalkulátorban minden mezőhöz külön egységet választhatsz (mV/V, mA/A, Ω/kΩ, W/kW), így nem neked kell fejben átváltani.
Teljesítmény számítása
Ha tudod a feszültséget és az áramot, a teljesítmény egyszerű szorzás:
Példa: egy 230 V-os hálózatra kötött fogyasztó 0,5 A áramot vesz fel.
Lépésről lépésre példák
1. példa – Háztartási fogyasztó (U és P adott): Egy 230 V-os készülék 100 W teljesítményű. Mekkora az áramerőssége és az ellenállása?
- Áramerősség:
- Ellenállás:
2. példa – LED előtétellenállás (U és I adott): Egy LED-en 2 V esik és 20 mA (0,02 A) folyik rajta.
- Ellenállás:
- Teljesítmény:
3. példa – Vízforraló árama (P és U adott): Egy 2200 W-os vízforraló a 230 V-os hálózatra kötve mekkora áramot vesz fel, és mekkora a fűtőszál ellenállása?
- Áramerősség:
- Ellenállás:
Ez jól mutatja, miért van a nagy fogyasztóknak (vízforraló, fűtőtest) 16 A-es kismegszakítójuk a lakásban.
Háztartási fogyasztók áramfelvétele (230 V)
A mindennapi eszközök áramfelvétele a teljesítményükből számolható: , ahol V. Néhány tipikus érték:
| Fogyasztó | Teljesítmény | Áramfelvétel (230 V) |
|---|---|---|
| LED izzó | 9 W | 0,04 A |
| Laptop töltő | 65 W | 0,28 A |
| Televízió | 100 W | 0,43 A |
| Hűtőszekrény (üzem közben) | 150 W | 0,65 A |
| Porszívó | 700 W | 3,0 A |
| Mikrohullámú sütő | 800 W | 3,5 A |
| Hajszárító | 1800 W | 7,8 A |
| Vízforraló | 2200 W | 9,6 A |
Soros és párhuzamos eredő ellenállás
Több ellenállás soros kapcsolásában az értékek összeadódnak:
Párhuzamos kapcsolásban a reciprokok adódnak össze, így az eredő mindig kisebb a legkisebb tagnál:
Példa: két 100 Ω-os ellenállás soros kapcsolásban , párhuzamosan viszont eredőt ad – fele a kisebb tagnak.
| Kapcsolás | Eredő ellenállás | Két egyforma 100 Ω esetén |
|---|---|---|
| Soros | 200 Ω | |
| Párhuzamos | 50 Ω |
Hol használjuk Ohm törvényét?
- LED előtétellenállás méretezése, hogy a dióda ne égjen ki
- Biztosítékok és kismegszakítók kiválasztása a fogyasztó áramfelvétele alapján
- Fűtőszálak (vízforraló, kenyérpirító) teljesítményének tervezése
- Feszültségosztók és mérőáramkörök elektronikában
- Vezeték-keresztmetszet meghatározása, hogy ne melegedjen túl
Tipikus hibák
- Mértékegység elfelejtése: a 20 mA az 0,02 A, az 5 kΩ pedig 5000 Ω. A képletek csak SI-alapegységben (V, A, Ω, W) érvényesek.
- U és P összekeverése: a feszültség (V) és a teljesítmény (W) két különböző mennyiség – a teljesítmény a feszültség és az áram szorzata.
- Rossz teljesítmény-képlet: ha csak az ellenállást és az áramot ismered, a helyett a alakot használd.
- Párhuzamos eredő rossz számítása: a reciprokokat kell összeadni, nem magukat az ellenállásokat.
WarningOhm törvénye szigorúan csak ohmikus (lineáris) fogyasztókra érvényes állandó hőmérsékleten – ilyen egy fémhuzal vagy egy ellenállás. Az izzószál, a dióda és a félvezetők nem ohmikusak: náluk az ellenállás a feszültséggel vagy a hőmérséklettel változik, ezért az csak az adott munkapontban igaz.
Magyar–angol szakszótár
| Magyar | Angol | Jel | Mértékegység |
|---|---|---|---|
| Feszültség | Voltage | volt (V) | |
| Áramerősség | Current | amper (A) | |
| Ellenállás | Resistance | ohm (Ω) | |
| Teljesítmény | Power | watt (W) | |
| Vezetőképesség | Conductance | siemens (S) | |
| Elektromos töltés | Electric charge | coulomb (C) | |
| Fajlagos ellenállás | Resistivity | Ω·m |
Kapcsolódó kalkulátorok
- Sebesség kalkulátor (v = s/t) – a másik fizikai alapképlet, ugyanígy „bármely kettőből a harmadik"
- Munka és teljesítmény – az elektromos és a mechanikai teljesítmény kapcsolata
- Fizika kalkulátorok – bevezetés – a teljes fizika kategória
- Százalékszámítás kalkulátor – hatásfok és arányok számításához
Gyakran ismételt kérdések (GYIK)
Mi Ohm törvénye egyszerűen?
Ohm törvénye szerint egy vezetőn átfolyó áram egyenesen arányos a feszültséggel és fordítottan arányos az ellenállással: U = I·R. Vagyis a feszültség (V) egyenlő az áramerősség (A) és az ellenállás (Ω) szorzatával.
Hogyan számolom ki az áramerősséget feszültségből és ellenállásból?
Rendezd át az U = I·R képletet: I = U / R. Például 12 V feszültség és 4 Ω ellenállás esetén I = 12 / 4 = 3 A.
Hogyan számolom ki a teljesítményt?
A teljesítmény P = U·I, azaz a feszültség és az áramerősség szorzata. Ha csak az ellenállást ismered, használd a P = I²·R vagy a P = U²/R alakot. Például 230 V és 0,5 A esetén P = 230 · 0,5 = 115 W.
230 V hány amper?
Ez a terhelés teljesítményétől vagy ellenállásától függ. Ha ismered a teljesítményt: I = P / U. Például egy 2300 W-os vízforraló 230 V-on 2300 / 230 = 10 A-t vesz fel. A kalkulátorba írd be a 230 V-ot és a teljesítményt, és megkapod az áramot.
Mennyi az ellenállás, ha ismerem a feszültséget és az áramot?
Rendezd át Ohm törvényét: R = U / I. Például 9 V és 0,003 A (3 mA) esetén R = 9 / 0,003 = 3000 Ω = 3 kΩ.
Hogyan számolom a teljesítményt ellenállásból?
Két képlet közül választhatsz: ha az áramot ismered P = I²·R, ha a feszültséget P = U²/R. Például 10 Ω ellenálláson 2 A esetén P = 2² · 10 = 40 W.
Mi a különbség a soros és a párhuzamos eredő ellenállás között?
Soros kapcsolásban az ellenállások összeadódnak: R = R₁ + R₂ + …. Párhuzamos kapcsolásban a reciprokok adódnak össze: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …, így az eredő mindig kisebb a legkisebb tagnál.
Miért fontos a mértékegység a milliamper és a kiloohm miatt?
Mert a képletek SI-alapegységben (V, A, Ω, W) érvényesek. A 20 mA valójában 0,02 A, az 1 kΩ pedig 1000 Ω. Ha nem váltasz át, nagyságrendi hibát kapsz. A kalkulátorban egységet is választhatsz minden mezőhöz.
Nemzetközi hivatkozások
- Ohm’s law – Wikipedia – a törvény matematikai háttere és története
- Electric power – Wikipedia – a teljesítmény-képletek levezetése
- Series and parallel circuits – Wikipedia – soros és párhuzamos eredő
Magyar források
- Ohm törvénye – Wikipédia – magyar nyelvű összefoglaló
- Sulinet Tudásbázis – Ohm törvénye – iskolai elméleti összefoglaló
- Nemzeti Köznevelési Portál (NKP) – fizika tananyag és feladatok