這是什麼工具
瓦特-伏特-安培-歐姆計算機可協助你在四個基本電學量——電壓(V)、電流(I)、電阻(R)與功率(P)——之中,只要知道其中任兩個,就能求出其餘兩個。它把歐姆定律與電功率公式整合在一起,讓你再也不必煩惱該套用哪一條公式、又該怎麼移項換算。
使用方法
請在四個欄位中填入剛好兩個數值,其餘兩欄留空。計算機會自動辨識你輸入的兩個已知量,並算出剩下的兩個。舉例來說,輸入裝置的功率與電阻,就能得知它運作時的電壓與所需電流。
計算公式
所採用的關係式為歐姆定律 \(\text{V} = \text{I} \times \text{R}\),以及三條電功率公式 \(\text{P} = \text{V} \times \text{I}\)、\(\text{P} = \text{I}^{2} \times \text{R}\) 與 \(\text{P} = \dfrac{\text{V}^{2}}{\text{R}}\)。任兩個已知量都能唯一決定另外兩個(物理量取正根)。
$$\begin{gathered} \text{V} = \text{I} \times \text{R} \\[1em] \text{P} = \text{V} \times \text{I} = \text{I}^{2} \times \text{R} = \dfrac{\text{V}^{2}}{\text{R}} \end{gathered}$$
實例計算
假設有一個加熱元件,額定功率為 100 W、電阻為 10 Ω。電壓 $$\text{V} = \sqrt{\text{P} \times \text{R}} = \sqrt{100 \times 10} = \sqrt{1000} \approx 31.62\ \text{V}$$;電流 $$\text{I} = \sqrt{\dfrac{\text{P}}{\text{R}}} = \sqrt{\dfrac{100}{10}} = \sqrt{10} \approx 3.16\ \text{A}$$。你可以回頭驗算:$$\text{P} = \text{V} \times \text{I} = 31.62 \times 3.16 \approx 100\ \text{W}$$,結果吻合。
常見問題
如果我四個值全部都填了會怎樣?計算機會直接採用你輸入的數值,不會覆寫它們,因此請務必確認這些數值彼此一致。
這套公式適用於交流(AC)電路嗎?這些公式可直接套用於直流(DC)電路,以及純電阻性的交流負載。若遇到具電抗性的交流負載,則須額外考量功率因數。
平方根明明可能是負值,為什麼算出來都是正數?實際的電壓、電流與電阻都以正的大小(量值)表示,因此一律取正根。