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輸入計算

數學公式

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結果

電流 I
2
安培(A)
單位 電流 I
kA(千安培) 0.002
A(安培) 2
mA(毫安培) 2,000
uA(微安培) 2,000,000
nA(奈安培) 2,000,000,000

什麼是歐姆定律電流計算機?

這個工具會依據歐姆定律 \(I = V / R\),在已知電壓 V 與電阻 R 的情況下求出電流 I。歐姆定律是電路中的通用關係式,放諸四海皆準,因此本計算機在任何地方的運算方式都完全相同,不會因國家或地區而有所不同。只要輸入電壓與電阻、分別選好單位前綴,即可得到以五種常見刻度(從千安培 kA 到奈安培 nA)表示的電流結果。

由電池 V、電阻 R 和沿迴路流動的電流 I 組成的簡單電路
歐姆定律描述電路中電阻 R 兩端的電壓 V 與電流 I 之間的關係。

使用方法

輸入電壓 V 並選擇單位(從百萬伏特 MV 到奈伏特 nV,預設為伏特)。輸入電阻 R 並選擇單位(從吉歐姆 Gohm 到微歐姆,預設為歐姆)。計算機會將每個數值乘上對應的前綴因數,換算成國際單位制(SI)的伏特與歐姆,再相除得到電流結果。電壓可以輸入負值,這只代表電流方向相反;電阻則必須大於零。

公式說明

歐姆定律指出,電流與電壓成正比、與電阻成反比:

$$I = \frac{\text{Voltage }V \times \text{V unit}}{\text{Resistance }R \times \text{R unit}}$$

在內部運算上,我們會先做正規化:\(V_{SI} = V \times \text{電壓因數}\)、\(R_{SI} = R \times \text{電阻因數}\),接著計算 \(I_{SI} = V_{SI} / R_{SI}\)(單位為安培)。隨後再將同一個安培值除以各輸出單位的 SI 因數,換算成不同刻度(例如:毫安培 \(= I_{SI} \times 1000\))。

VIR 三角形,V 在上方,I 和 R 在下方
V-I-R 三角形:蓋住 I 即得 I = V / R。

範例試算

當 V = 200 V、R = 100 ohm 時:

$$I = \frac{200}{100} = 2\ \text{A}$$

這相當於 0.002 kA、2 A、2000 mA、2,000,000 uA 以及 2,000,000,000 nA。若把輸入放大(5 kV 跨接 2 kohm),則 \(5000 / 2000 = 2.5\ \text{A}\)。

常見問題

如果電阻為零會怎樣?除以零在數學上沒有定義;從物理角度看,零電阻的短路會使電流趨近於無限大,因此計算機不會給出數值,而是顯示錯誤訊息。

可以輸入負電壓嗎?可以。負電壓會得到負電流,表示傳統電流方向(慣用電流)與原本相反。

歐姆定律一定成立嗎?對於理想的歐姆性(線性)電阻而言完全成立。但二極體或燈絲燈泡等實際元件屬於非歐姆性元件,因此本工具的結果應視為理想化的估算值。

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