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General

옴

Ohm을 사용하여 전압, 전류, 저항 및 전력 계산

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공식

V=IR,P=IV=I2R=V2RV = IR, \quad P = IV = I^2R = \frac{V^2}{R}
V— 전압 (V)
I— 현재 (A)
R— 저항력 (Ω)
P— 파워 (W)

작동 방식

옴의 법칙 계산기는 회로 설계, 부품 선택 및 전력 예산 책정에 필수적인 전압, 전류, 저항 및 전력 손실을 계산합니다.전기 엔지니어, 기술자 및 애호가는 프로토타입 제작 전에 이를 사용하여 저항의 크기를 조정하고 부하 전류를 계산하고 전력 등급을 확인합니다.Horowitz & Hill의 'Art of Electronics' (제3판, p.1) 에 따르면 V=IR은 모든 저항 회로를 지배하는 기본 관계입니다.표준 저항기의 허용 오차는 1% (정밀도) ~ 5% (범용) 이며 온도 계수는 일반적으로 MIL-PRF-55342 당 50-100ppm/°C입니다.전력 저항은 연속 작동 시 정격 와트의 50-70% 로 낮아집니다. 접합 온도를 125°C 미만으로 유지하기 위해서는 1W 저항이 0.5-0.7W 이하로 손실되어야 합니다. 고정밀 애플리케이션의 경우 0.1% 허용 오차 박막 저항기는 5ppm/°C의 낮은 온도 계수를 달성합니다.

계산 예제

5V 아두이노 GPIO는 2.1V 순방향 전압에서 20mA의 순방향 전류가 필요한 LED를 구동해야 합니다.전류 제한 저항을 계산해 보세요. V_drop = 5V - 2.1V = 2.9V.R = V/I = 2.9V/0.020A = 145옴.가장 가까운 E24 표준값: 150옴을 선택하세요.전력 손실 확인: P = I²R = (0.020) ² × 150 = 0.06W — 표준 1/8W (0.125W) 저항은 2배의 안전 마진을 제공합니다.이 계산은 부품 경감에 관한 IPC-2221B 지침을 따릅니다.LED는 I = 2.9V/150옴 = 19.3mA (목표 전류의 4% 이내) 를 소비하며 표시기 애플리케이션에 적합합니다.

실용적인 팁

  • ✓E24 (5%) 또는 E96 (1%) 표준값을 사용하여 구성품 가용성을 보장하십시오. 맞춤형 값은 4-8주의 리드 타임과 3-5배의 비용 프리미엄을 추가합니다.
  • ✓1W 이상의 전력 저항기의 경우 열 저항 (JEDEC JESD51-1 기준 TO-220 패키지의 경우 일반적으로 20-50°C/W) 을 확인하고 히트싱크를 추가하십시오.
  • ✓P=VI, P=I²R, P=V²/R을 사용한 교차 계산 — 세 가지 모두 성분 허용오차 내에서 일치해야 함

흔한 실수

  • ✗저항 양단의 전압 강하 대신 총 공급 전압을 사용하면 LED 및 바이어스 회로에서 40-60% 의 전류 계산 오류가 발생합니다.
  • ✗정확한 정격 전력으로 저항기 선택 — 열 스트레스는 JEDEC JEP122H 기준 MTBF를 50% 까지 감소시킵니다. 항상 50-70% 까지 감소
  • ✗정밀 회로의 온도 계수 무시 — 100ppm/°C 저항은 100°C 온도 범위에서 1% 의 변화를 일으킴

자주 묻는 질문

전압 (V), 전류 (암페어) (A), 저항 (Ω), 와트 단위의 전력 (W).SI 표준에 따르면 1Ω 당 1V는 1A를 생성하고 1W를 소비합니다.
옴의 법칙은 선형 저항 소자에 적용됩니다.비선형 부품 (다이오드, 트랜지스터) 에는 I-V 곡선 분석이 필요합니다. 예를 들어, 1N4148 다이오드는 10mA에서 순방향 강하가 0.7V이지만 ON Semiconductor 데이터시트에 따르면 온도에 따라 2mV/°C 차이가 납니다.
저항은 R (T) = R( 1 + α×ΔT) 당 온도에 따라 변합니다.구리는 α = +0.393% /°C (저항 증가) 인 반면 탄소 조성은 -0.02 ~ -0.05% /°C입니다. 정밀 저항기는 TCR을 PPM/°C 단위로 지정합니다. 정밀 저항기는 TCR을 PPM/°C로 지정합니다. 이는 100°C 범위에서 ± 0.25% 의 드리프트를 의미합니다.
LED용 전류 제한 저항 선택, 센서 인터페이스용 전압 분배기, 트랜지스터 증폭기를 위한 바이어스 저항 계산업계 조사에 따르면 전자 설계의 80% 이상이 전압 분배기를 사용합니다.
이론적 정확도는 정확합니다. 실제 정확도는 부품 허용 오차에 따라 달라집니다.저항이 5% 이고 커패시터가 10% 인 회로는 최악의 경우 ± 11% 의 오류를 발생시킵니다 (RSS 방법).1% 저항과 측정값을 사용하면 ± 2~ 3% 의 정확도를 얻을 수 있습니다.
저항 양단의 전압을 사용하여 I = V/R을 적용합니다 (다른 구성 요소가 직렬로 연결된 경우 공급 전압이 아님).양쪽에 5V가 있는 470Ω 저항의 경우: I = 5/470 = 10.6mA.멀티미터를 직렬로 사용하여 확인하십시오. Fluke 미터의 정확도는 제조업체 사양에 따라 0.5% 입니다.
V_DROP = 12V - 5V = 7V.R = 7V/0.1A = 70Ω.68Ω (E24 시리즈) 을 사용하십시오.전원: P = 7V × 0.1A = 0.7W — 2W 저항을 선택하세요 (35% 부하).참고: 이 경우 0.7W가 열로 낭비됩니다.LM7805 레귤레이터는 이 부하에서 85% 의 효율을 발휘하지만 TPS563200 벅 컨버터는 TI 데이터시트당 92% 의 효율을 달성합니다.
세 가지 동등한 형식: P = V²/R = I²R = V×I. 10V의 100Ω 경우: P = 100/100 = 1W.IPC-9592B 기준으로 공기 흐름이 강제되지 않는 밀폐된 공간에서는 전력 저항을 50% 까지 낮추십시오.표면 장착형 0805 저항은 0.125W를 처리하고 2512 패키지는 1W를 처리합니다.

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