什麼是歐姆定律電壓計算器?
這個計算器運用歐姆定律 \(V = I \times R\),由電流(I)與電阻(R)求出電壓(V)。這是純粹的物理定律,在世界各地完全通用,沒有任何國家或地區的限制。只要輸入一組電流與電阻、各自選好方便的單位,工具就會同時以五種尺度回傳對應的電壓值:千伏(kV)、伏特(V)、毫伏(mV)、微伏(µV)與奈伏(nV)。
使用方式
先輸入電流數值並選擇單位(kA、A、mA、µA、nA、pA),再輸入電阻數值並選擇單位(GΩ、MΩ、kΩ、Ω、mΩ、µΩ)。計算器會將兩個輸入值都換算成 SI 基本單位後相乘,再顯示電壓。由於整個運算只有乘法,不會發生除以零的問題;當電流或電阻為零時,結果就是 0 伏特。
公式說明
歐姆定律的式子為 $$V = I \times R$$ 其中 V 以伏特(V)為單位、I 以安培(A)為單位、R 以歐姆(Ω)為單位。每個輸入值會先換算成 SI 單位:\(I_{SI} = \text{電流} \times (\text{電流單位換算係數})\),\(R_{SI} = \text{電阻} \times (\text{電阻單位換算係數})\)。接著計算 \(V_{SI} = I_{SI} \times R_{SI}\)。其他尺度只是單純的進位換算:1 kV = 1000 V、1 V = 1000 mV,依此類推一路到奈伏。
實際範例
假設電流 = 50 mA、電阻 = 4.7 kΩ。先換算:\(I_{SI} = 0.05\ \text{A}\)、\(R_{SI} = 4700\ \Omega\)。接著 $$V = 0.05 \times 4700 = 235\ \text{V}$$ 換成其他尺度即為 0.235 kV、235 V、235000 mV、235000000 µV 以及 235000000000 nV。
常見問題
正負號會有影響嗎?會。輸出電壓會跟著 \(I \times R\) 的正負號變化,因此負的電流搭配正的電阻,會得到負的電壓。
電阻為零會怎樣?零歐姆的路徑(理想導線或短路)不會產生壓降,所以 \(V = 0\)。
想反過來求電流或電阻怎麼辦?把歐姆定律移項即可:\(I = V \div R\)、\(R = V \div I\)。不過這個工具只專門計算電壓。