簡單直流電路中的歐姆定律計算

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當使用一個電子零件時，你首要的工作是如何計算出電流、電阻值和壓降。當知道這三個基本參數中的其中兩個，就可以根據歐姆定律計算出最後一個參數。下面我們根據幾個簡單的電路來試看這計算方法。

串聯電阻電路

下圖是一個兩個電阻串聯的電路，用 12VDC 電源供電。第一步要計算電路的整體電阻值，然後計算出電路的電流。在串聯電路中，整個電路的電流是一樣的。

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電路的整體電阻值為 11KΩ, 負載的總電壓降為 12VDC。可以根據歐姆定律計算出電流：

I = V / R = 0.00109A

然後再根據歐姆定律計算出每個電阻上的壓降：V = IR

1KΩ 電阻上的壓降為：V = 0.00109 X 1000 = 1.09 V
10KΩ 電阻上的壓降為：V = 0.00109 X 10000 = 10.9 V

並聯電阻電路

下圖電路中使用相同的 12VDC 供電，然而負載變為並聯。並聯的兩個電阻兩端具有相同的電壓，因此在這個電路中兩個電阻的壓降都是 12V，但是由於電阻值不同，流過兩個電阻的電流量會不同。

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然後可以根據歐姆定律計算兩個電阻流過的電流：I = V / R

  • 1KΩ 電阻上的電流為：I = 12 / 1000 = 0.012A
  • 10KΩ 電阻上的電流為：I = 12 / 10000 = 0.0012A
  • 電路的總電流為：0.0012A + 0.012A = 0.0132 A

根據上述的計算結果，可以分別計算串聯電路和並聯電路的功率消耗：

  • 串聯電路的功率消耗為：12V x 0.00109A = 0.01308W
  • 並聯電路的功率消耗為：12V x 0.0132A = 0.1584W

串並聯電路

下圖是一個簡單的串並聯電路，很多初學者會在試驗電路板上搭建這類電路。因此理解怎麼計算是很重要。

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在電路中，並聯了兩個參數相同的 LED ，以便理解電路的更多訊息。在這串並聯電路中，總電流量等於支路電流量之和，因此總電流量就位 40mA。現在有足夠的參數去計算 R1 的電阻值。 LED 的壓降為 2.2V，因此電阻上的壓降為 9.8V。根據歐姆定律：R = V /I

  • R = 9.8 / 0.040
    R = 245Ω

請注意，在這種情況下，您可能需要使用 240 或 250Ω 的電阻，因為它們是電阻值較普遍。

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為 LED 選擇合適的串聯電阻

關於歐姆定律公式，Digikey 官網上有提供線上計算公式：
歐姆定律計算器