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Ohm

Calculez la tension, le courant, la résistance et la puissance en ohms

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Formule

V=IR,P=IV=I2R=V2RV = IR, \quad P = IV = I^2R = \frac{V^2}{R}
V— Tension (V)
I— Actuel (A)
R— Résistance (Ω)
P— Pouvoir (W)

Comment ça marche

Le calculateur de la loi d'Ohm calcule la tension, le courant, la résistance et la dissipation de puissance, ce qui est essentiel pour la conception des circuits, la sélection des composants et la budgétisation de la puissance. Les ingénieurs électriciens, les techniciens et les amateurs l'utilisent pour dimensionner les résistances, calculer les courants de charge et vérifier les puissances nominales avant le prototypage. Selon « Art of Electronics » de Horowitz & Hill (3e éd., p.1), V=IR est la relation fondamentale qui régit tous les circuits résistifs. Les résistances standard ont des tolérances de 1 % (précision) à 5 % (usage général), avec des coefficients de température généralement compris entre 50 et 100 ppm/°C selon la norme MIL-PRF-55342. Les résistances de puissance sont réduites à 50 à 70 % de la puissance nominale en fonctionnement continu. Une résistance de 1 W ne doit pas dissiper plus de 0,5 à 0,7 W pour maintenir les températures de jonction en dessous de 125 °C. Pour les applications de haute précision, les résistances à couche mince avec une tolérance de 0,1 % atteignent des coefficients de température aussi bas que 5 ppm/°C.

Exemple Résolu

Un GPIO Arduino 5 V doit alimenter une LED nécessitant un courant direct de 20 mA à une tension directe de 2,1 V. Calculez la résistance de limitation de courant : V_drop = 5 V - 2,1 V = 2,9 V. R = V/I = 2,9 V/0,020 A = 145 ohms. Sélectionnez la valeur standard E24 la plus proche : 150 ohms. Vérifiez la dissipation de puissance : P = I²R = (0,020) ² × 150 = 0,06 W — une résistance standard de 1/8 W (0,125 W) fournit une marge de sécurité multipliée par 2. Ce calcul suit les directives IPC-2221B pour le déclassement des composants. La LED consommera I = 2,9 V/150 ohms = 19,3 mA, à moins de 4 % du courant cible, ce qui est acceptable pour les applications d'indicateurs.

Conseils Pratiques

  • ✓Utilisez les valeurs standard E24 (5 %) ou E96 (1 %) pour garantir la disponibilité des composants : les valeurs personnalisées ajoutent un délai de 4 à 8 semaines et une prime de coût de 3 à 5 fois
  • ✓Pour les résistances de puissance supérieures à 1 W, vérifiez la résistance thermique (généralement 20-50 °C/W pour les boîtiers TO-220 selon JEDEC JESD51-1) et ajoutez un dissipateur thermique
  • ✓Vérifiez les calculs à l'aide de P=VI, P=I²R et P=V²/R : les trois doivent correspondre à la tolérance des composants

Erreurs Fréquentes

  • ✗L'utilisation de la tension d'alimentation totale au lieu d'une chute de tension aux bornes de la résistance entraîne des erreurs de calcul du courant de 40 à 60 % dans les circuits LED et de polarisation
  • ✗Sélection de résistances à une puissance nominale exacte : la contrainte thermique réduit le MTBF de 50 % selon le JEDEC JEP122H ; diminuez toujours à 50-70 %
  • ✗Ignorer le coefficient de température dans les circuits de précision : une résistance de 100 ppm/°C décale de 1 % sur une plage de températures de 100 °C

Foire Aux Questions

Tension en volts (V), courant en ampères (A), résistance en ohms (Ω), puissance en watts (W). Selon les normes SI, 1 V sur 1 Ω produit 1 A et dissipe 1 W.
La loi d'Ohm s'applique aux éléments résistifs linéaires. Les composants non linéaires (diodes, transistors) nécessitent une analyse de la courbe I-V. Par exemple, une diode 1N4148 a une chute directe d'environ 0,7 V à 10 mA mais varie de 2 mV/°C en fonction de la température, conformément à la fiche technique d'ON Semiconductor.
La résistance varie en fonction de la température par R (T) = R (1 + α×ΔT). Le cuivre a = +0,393 % /°C (la résistance augmente), tandis que la composition du carbone est de -0,02 à -0,05 % /°C. Les résistances de précision spécifient le TCR en ppm/°C — 25 ppm/°C signifie une dérive de ± 0,25 % sur une plage de 100 °C.
Sélection de résistances de limitation de courant pour les LED, diviseurs de tension pour les interfaces de capteurs et calcul de la résistance de polarisation pour les amplificateurs à transistors. Selon des enquêtes menées auprès de l'industrie, plus de 80 % des conceptions électroniques utilisent des diviseurs de tension.
La précision théorique est exacte ; la précision pratique dépend des tolérances des composants. Un circuit avec 5 % de résistances et 10 % de condensateurs génère une erreur dans le pire des cas de ± 11 % (méthode RSS). Utilisez des résistances de 1 % et des valeurs mesurées pour une précision de ± 2 à 3 %.
Appliquez I = V/R en utilisant la tension aux bornes de la résistance (pas la tension d'alimentation si les autres composants sont en série). Pour une résistance de 470 Ω traversée par 5 V : I = 5/470 = 10,6 mA. Utilisez un multimètre en série pour vérifier : les compteurs Fluke ont une précision de 0,5 % selon les spécifications du fabricant.
V_drop = 12 V - 5 V = 7 V. R = 7 V/0,1 A = 70 Ω. Utilisez 68 Ω (série E24). Alimentation : P = 7 V × 0,1 A = 0,7 W — sélectionnez une résistance de 2 W (charge à 35 %). Remarque : cela gaspille 0,7 W de chaleur. Un régulateur LM7805 a un rendement de 85 % à cette charge ; un convertisseur buck TPS563200 atteint un rendement de 92 % selon la fiche technique TI.
Trois formes équivalentes : P = V²/R = I²R = V×I. Pour 100 Ω avec 10 V : P = 100/100 = 1 W. Conformément à la norme IPC-9592B, réduisez les résistances de puissance à 50 % dans les espaces clos sans flux d'air forcé. Les résistances 0805 à montage en surface gèrent 0,125 W ; les boîtiers 2512 gèrent 1 W.

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