Máy tính định luật Ohm
Nhập hai trong số các đại lượng điện áp, dòng điện, điện trở và công suất để tìm hai đại lượng còn lại, kèm kiểm tra an toàn, bảng tham khảo cỡ dây và mức tiêu thụ năng lượng theo thời gian.
Đã cập nhật
Kết quả định luật Ohm
An toàn mạch điện
Nhập hai giá trị để tính
- Điện áp
- -
- Dòng điện
- -
- Điện trở
- -
- Công suất
- -
- Cỡ dây tối thiểu
- -
- Năng lượng mỗi giờ
- -
- Năng lượng mỗi 8 giờ
- -
Các mức điện áp và dòng điện phổ biến
| Nguồn điện | Giá trị điển hình |
|---|---|
| USB 2.0 | 5V, 0.5A, 2.5W |
| Cấp nguồn USB-C (PD) | 5 đến 20V, tối đa 5A, tối đa 100W |
| Ổ cắm gia đình ở Mỹ | 120V, 15 đến 20A |
| Ổ cắm gia đình ở EU | 230V, 16A |
| Ắc quy ô tô | 12V DC |
| Bộ sạc siêu nhanh Tesla | 480V, tối đa 600A, tối đa 250kW |
| Pin AA | 1.5V |
| Có thể cảm nhận khi chạm | trên khoảng 1mA chạy qua cơ thể |
Cách hoạt động
Định luật Ohm mô tả mối quan hệ giữa điện áp (V), dòng điện (A) và điện trở (Ω) theo công thức V = I × R, còn công suất được tính bằng P = V × I. Vì vậy, nhập hai giá trị đã biết sẽ cho ra hai giá trị còn lại.
- Nhập hai giá trị bất kỳ
Hoặc tải ví dụ. Giá trị nhập thứ ba sẽ thay thế giá trị cũ nhất.
- Xem hai giá trị còn lại
Ngoài ra còn có cỡ dây và mức tiêu thụ năng lượng tương ứng.
- Kiểm tra ngưỡng an toàn
Điện áp, chứ không phải dòng điện trong mạch, quyết định nguy cơ điện giật đối với con người.
Các công thức định luật Ohm
Mỗi cặp giá trị đã biết xác định hai giá trị còn lại thông qua sáu công thức tương đương sau.
V = I×R, I = V/R, R = V/I, P = V×I, P = I²×R, P = V²/R
Ví dụ: mạch 12V có điện trở 4Ω sẽ có dòng điện I = 12 / 4 = 3 ampe và tiêu thụ công suất P = 12 × 3 = 36 watt.
Vì sao ngưỡng an toàn dựa trên điện áp chứ không phải dòng điện trong mạch
Dòng điện hoạt động của mạch, tức cường độ dòng điện chạy qua các linh kiện, tự nó không cho biết mức độ nguy hiểm khi chạm vào mạch. Nguy cơ điện giật phụ thuộc vào điện áp có thể đẩy dòng điện qua điện trở cơ thể người, khoảng 1,000 đến 10,000 ôm tùy tình trạng da. Nhiều hướng dẫn an toàn điện xem khoảng 50V AC là giới hạn điện áp cực thấp thực tế trong điều kiện khô ráo thông thường. Vì vậy, ngưỡng an toàn của máy tính này dựa trên điện áp bạn nhập chứ không phải dòng điện tải của mạch.
Cỡ dây và năng lượng
Thông tin tham khảo về cỡ dây cho biết cỡ AWG thông dụng nhỏ nhất thường được định mức để tải liên tục dòng điện đã tính. Luôn tuân theo quy chuẩn điện tại địa phương và chừa biên an toàn vì các yếu tố như chiều dài dây, lớp cách điện và nhiệt độ môi trường cũng ảnh hưởng đến định mức an toàn. Năng lượng theo thời gian được tính đơn giản bằng công suất nhân với số giờ, rồi đổi sang watt-giờ.
Không thay thế được thợ điện
Các số liệu về cỡ dây và an toàn ở đây chỉ là giá trị tham khảo chung để học tập và lập kế hoạch sơ bộ, không phải công cụ thiết kế điện được chứng nhận. Với hệ thống dây điện gia đình, mạch ô tô hoặc mạch công nghiệp, hãy tuân theo quy chuẩn điện tại địa phương và tham khảo ý kiến thợ điện có chuyên môn.
Câu hỏi thường gặp
Định luật Ohm là gì và được áp dụng như thế nào?
Định luật Ohm phát biểu V = I nhân R, tức điện áp bằng dòng điện nhân điện trở. Bốn công thức liên quan là V = I nhân R, I = V chia R, R = V chia I và P = V nhân I. Ví dụ: mạch 12V có điện trở 4 ôm sẽ có dòng điện I = 12 chia 4 = 3 ampe và tiêu thụ công suất P = 12 nhân 3 = 36 watt. Nhập hai giá trị bất kỳ vào máy tính này để tự động tìm hai giá trị còn lại.
Điện gia đình ở Mỹ (120V) và châu Âu (230V) khác nhau như thế nào?
Mỹ và Canada sử dụng điện xoay chiều 120V ở tần số 60 Hz; phần lớn châu Âu, châu Á và Úc sử dụng 220 đến 240V ở tần số 50 Hz. Điện áp cao hơn ở châu Âu giúp cùng một công suất tính bằng watt chỉ cần một nửa dòng điện, nhờ đó có thể dùng dây mảnh hơn. Hầu hết thiết bị điện tử hiện đại như máy tính xách tay, bộ sạc điện thoại và TV đều hỗ trợ hai dải điện áp (100 đến 240V), nên có thể sử dụng trên toàn thế giới chỉ với đầu chuyển phích cắm. Máy sấy tóc và thiết bị có bộ phận làm nóng thường cần bộ chuyển đổi điện áp chứ không chỉ cần đầu chuyển phích cắm.
Bóng đèn 100W tiêu thụ dòng điện bao nhiêu ở 120V và 230V?
Dùng I = P chia V: ở 120V, I = 100 chia 120 = 0.833 ampe và điện trở bằng V bình phương chia P, tức 120 bình phương chia 100, bằng 144 ôm. Ở 230V, I = 100 chia 230 = 0.435 ampe và điện trở bằng 230 bình phương chia 100, bằng 529 ôm. Dòng điện thấp hơn ở điện áp cao là lý do đường dây truyền tải điện áp cao hiệu quả hơn: tổn thất công suất bằng bình phương dòng điện nhân với điện trở, nên giảm một nửa dòng điện sẽ giảm tổn thất công suất xuống còn một phần tư.
Mức dòng điện nào nguy hiểm đối với con người?
Mức độ nguy hiểm của dòng điện đối với con người được quyết định bởi dòng điện chạy qua cơ thể, chứ không phải điện áp hay dòng điện hoạt động của mạch. Cảm giác tê rần có thể bắt đầu ở khoảng 1mA. Co cơ khiến bạn không thể buông ra bắt đầu ở khoảng 6 đến 10mA. Rung tâm thất, có thể gây tử vong, có thể xảy ra khi dòng điện từ 100mA trở lên. Dòng điện từ 1–4A trở lên gây bỏng. Điện áp vẫn quan trọng vì nó đẩy dòng điện qua điện trở cơ thể người, khoảng 1,000 đến 10,000 ôm. Vì vậy, điện áp gia đình từ khoảng 50V trở lên được xem là có nguy cơ điện giật.
Cấp nguồn USB hoạt động như thế nào về điện áp và dòng điện?
USB 2.0 tiêu chuẩn cung cấp 5V với dòng điện tối đa 0.5A, tương đương 2.5W. Cấp nguồn USB-C (PD) có thể thương lượng mức tối đa 20V, 5A, 100W. Thiết bị và bộ sạc trao đổi thông tin để thống nhất điện áp và dòng điện tối ưu: máy tính xách tay có thể yêu cầu 20V ở 3.25A, 65W, trong khi điện thoại có thể yêu cầu 9V ở 2A, 18W để sạc nhanh. Điện áp cao hơn cho phép truyền tải công suất lớn hơn mà không cần cáp quá dày để tải dòng điện tương ứng.