Калькулятор выполняет расчёт параметров резисторов и электрических цепей по закону Ома. Инструмент работает в четырёх режимах: расчёт участка цепи, определение сопротивления проводника, анализ цепи с источником и расчёт соединений резисторов.
Что считает калькулятор резисторов
Основной режим применяет закон Ома для участка цепи: ток равен напряжению, делённому на сопротивление. Формула I = U / R связывает ток в амперах, напряжение в вольтах и сопротивление в омах. Калькулятор дополнительно вычисляет мощность по формуле P = U × I.
Режим расчёта проводника определяет сопротивление по геометрии и материалу. Формула R = ρ × L / S связывает удельное сопротивление, длину и сечение. Для меди используется значение 0,0175 Ом·мм²/м, для алюминия 0,028 Ом·мм²/м.
Режим цепи с источником учитывает внутреннее сопротивление батареи. Ток рассчитывается как ЭДС, делённая на сумму внешнего и внутреннего сопротивлений. Калькулятор показывает КПД и полезную мощность нагрузки.
Пример расчёта по закону Ома
Резистор сопротивлением 6 Ом подключён к источнику 12 В. Ток вычисляется делением 12 на 6, результат 2 А. Мощность равна произведению 12 × 2 = 24 Вт.
Для напряжения 230 В и сопротивления 46 Ом ток составляет 5 А, мощность 1150 Вт. Резистор должен быть рассчитан на мощность от 1700 Вт для надёжной работы.
При напряжении 5 В и сопротивлении 10 Ом ток равен 0,5 А, мощность 2,5 Вт. Режим характерен для цифровой электроники.
Таблица типовых значений для резисторов
| Напряжение, В | Сопротивление, Ом | Ток, А | Мощность, Вт |
|---|---|---|---|
| 12 | 6 | 2 | 24 |
| 230 | 46 | 5 | 1150 |
| 12 | 0,5 | 24 | 288 |
| 5 | 10 | 0,5 | 2,5 |
Первая строка соответствует автомобильной лампе. Вторая строка описывает мощный нагреватель от сети 230 В. Третья строка показывает режим с большим током, характерный для стартерных цепей.
Как посчитать сопротивление медного провода
Медный провод сечением 1,5 мм² длиной 10 метров имеет сопротивление 0,1167 Ом. Расчёт выполняется по формуле R = 0,0175 × 10 / 1,5. Удельное сопротивление меди 0,0175 умножается на длину и делится на сечение.
Для алюминиевого провода тех же размеров сопротивление составит 0,187 Ом. Алюминий проводит ток хуже меди в 1,6 раза. При токе 10 А потери напряжения на медном проводе составят 1,17 В.
Расчёт цепи с внутренним сопротивлением источника
Батарея с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключена к нагрузке 5,5 Ом. Ток равен 12 / 6 = 2 А. Напряжение на нагрузке составляет 11 В, потеря на источнике 1 В.
Полезная мощность нагрузки равна 22 Вт, мощность потерь 2 Вт. КПД цепи вычисляется как 22 / 24 ≈ 0,917 или 91,7%. Ток короткого замыкания определяется только внутренним сопротивлением: 12 / 0,5 = 24 А.
Соединение резисторов последовательно и параллельно
При последовательном соединении сопротивления складываются. Два резистора по 10 Ом дают общее сопротивление 20 Ом. Ток через все резисторы одинаков.
При параллельном соединении складываются проводимости. Два резистора по 10 Ом имеют общую проводимость 0,2 См. Сопротивление равно 1 / 0,2 = 5 Ом.
Как проверить расчёт вручную
Результат проверяется обратным вычислением. Ток умножается на сопротивление, произведение должно равняться напряжению. Для примера 12 В и 6 Ом проверка: 2 А × 6 Ом = 12 В.
Мощность проверяется двумя способами. Первый: напряжение умножается на ток, 12 × 2 = 24 Вт. Второй: квадрат напряжения делится на сопротивление, 144 / 6 = 24 Вт.
Маркировка SMD резисторов и стандартные ряды
SMD-резисторы маркируются трёх- или четырёхзначным кодом. Код 102 означает 10 × 10² = 1000 Ом или 1 кОм. Код 1r50 записывает 1,5 Ом, буква r заменяет десятичную запятую.
Стандартный ряд E12 содержит 12 значений на декаду: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82. Ряд E24 удваивает количество значений с разбросом ±5%. Калькулятор выдаёт точное расчётное значение.
Откуда брать исходные данные для расчёта
Напряжение источника указано в паспорте устройства или измеряется вольтметром. Автомобильная сеть имеет номинал 12 В, бытовая сеть 230 В.
Сопротивление нагрузки определяется омметром или рассчитывается по мощности. Удельное сопротивление материала берётся из справочников: медь 0,0175, алюминий 0,028 Ом·мм²/м.