オームの法則計算機
任意の2値からV・I・R・Pを計算し、分圧器を設計し、LEDに最適な直列抵抗を求める
電圧・電流・抵抗・電力のうち任意の2つを入力してください。残りの2つが自動で計算されます。
このツールについて
このオームの法則計算機は、V = I·R と P = V·I = I²·R = V²/R を用いて、電圧・電流・抵抗・電力のうち既知の任意2値から残りを算出します。さらに、直列2抵抗の出力を求める分圧器と、LEDを安全に駆動するための抵抗値を求めて最寄りの標準E12値を提案するLED直列抵抗の計算機も備えています。各入力欄はSI接頭辞に対応しており、4.7k・20m・1M などをそのまま入力できます。データシートを開かずに素早く確実な答えがほしいメイカー・電子工作の学生・ホビイスト向けに作られています。
使い方
- 1 モードを選びます: オームの法則と電力、分圧器、LED抵抗。
- 2 オームの法則モードでは、電圧・電流・抵抗・電力のうちちょうど2つを入力します。残り2つの欄は自動でロックされます。
- 3 4.7k・20m・1M などのSI接頭辞を付けて値を入力できます。結果は即座に更新されます。
- 4 計算された各量と使用した式を確認し、やり直すときはリセットを使います。
仕組み
オームの法則は、抵抗にかかる電圧は流れる電流と抵抗値の積に等しい、すなわち V = I·R であると述べます。電力はエネルギー消費の割合で、P = V·I = I²·R = V²/R の3通りで表せます。4つの量のうち2つが分かれば、計算機は適切な式の組を選んで残りを導きます。例えば V = 12 V、R = 4 Ω のとき I = V/R = 3 A、P = V²/R = 36 W となります。分圧器は直列の2抵抗を使い、R2にかかる出力は Vout = Vin·R2/(R1+R2) です。Vin = 9 V、R1 = 1 kΩ、R2 = 2 kΩ のとき出力は 6 V になります。LEDでは、直列抵抗が選んだ電流で電源電圧とLED順方向電圧の差を負担します: R = (Vs−Vf)/If。5 V電源で 2 V のLEDを 20 mA で駆動するには (5−2)/0.02 = 150 Ω が必要で、0.06 W を消費します。
よくある質問
オームの法則では値をいくつ入力する必要がありますか？
4つの量(電圧・電流・抵抗・電力)のうちちょうど2つです。2つの欄が埋まると残りはロックされ、計算機が V = I·R と P = V·I を使って残りの2つを導きます。入力する2つを変えたいときは欄を空にしてください。
k・m・M などの接頭辞は使えますか？
はい。すべての欄がSI接頭辞に対応しており、4.7k は 4700、20m は 0.02、1M は 1,000,000 を意味します。これにより、手で換算せずにキロオーム・ミリアンペア・メガオームを入力できます。
LED用の抵抗はどう選べばよいですか？
電源電圧からLEDの順方向電圧を引き、目標電流で割ります: R = (Vs−Vf)/If。例えば 5 V から 2 V のLEDを 20 mA で駆動するには約 150 Ω が必要です。本ツールは最寄りの標準E12抵抗も提案し、抵抗が扱うべき電力も表示します。
分圧器は何に使いますか？
分圧器は直列の2抵抗で大きい電圧から小さい電圧を作り、Vout = Vin·R2/(R1+R2) となります。基準電圧の設定、マイコンの入力範囲に合わせた信号のスケーリング、トランジスタのバイアスなどによく使われます。出力から電流を取り出すと結果が変わる点に注意してください。
関連ツールと用途
抵抗カラーコード計算機と組み合わせて実物の抵抗を読み取ったり選んだりでき、非常に大きい・小さい値には科学記数法変換、さらに多くの物理関係には公式ソルバーが役立ちます。
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