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옴의 법칙 계산기

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옴의 법칙과 전력 방정식은 모든 전기 문제가 결국 귀결되는 몇 가지 관계식을 이룹니다. 풀고 싶은 형태(V = I × R, I = V ÷ R, R = V ÷ I, P = V × I, V = P ÷ I 또는 I = P ÷ V)를 고르고 알고 있는 두 값을 입력하면 계산기가 나머지 하나를 반환합니다. 기본 단위(볼트, 암페어, 옴, 와트)로 계산하므로 22mA는 0.022A로, 4.7kΩ는 4700Ω으로 변환한 뒤 입력하세요.

계산기 사용 방법

  1. 1

    공식 선택

    빠진 값에 따라 여섯 가지 형태 중 하나를 고릅니다.

  2. 2

    기본 단위로 변환

    볼트(V), 암페어(A), 옴(Ω), 와트(W). 밀리암페어와 킬로옴은 먼저 변환해야 합니다.

  3. 3

    알고 있는 두 값 입력

    예를 들어 전류와 저항을 넣으면 도구가 전압을 반환합니다.

  4. 4

    결과 점검

    부품 정격과 비교하세요: 0.25W 정격 저항이 0.5W를 소비하면 타 버립니다.

이 계산기가 푸는 여섯 가지 형태

구하는 값 공식 알려진 값
V V = I · R 전류, 저항
I I = V / R 전압, 저항
R R = V / I 전압, 전류
P P = V · I 전압, 전류
V V = P / I 전력, 전류
I I = P / V 전력, 전압

옴의 법칙을 전력 방정식에 대입하면 유용한 두 형태가 더 나옵니다: P = I² · R와 P = V² / R.

풀이 예시

220Ω 저항에 5V가 걸려 있습니다. 흐르는 전류와 소비되는 전력은 각각 얼마일까요?

  • I = V / R = 5 / 220 = 0.0227 A = 22.7 mA
  • P = V · I = 5 · 0.0227 = 0.114 W = 114 mW

표준 1/4와트 저항(정격 250mW)이면 이 정도는 여유 있게 견딥니다.

자주 쓰는 기준값

  • LED 일반 순방향 전압 강하: 2V(빨강), 3.2V(파랑/백색).
  • USB 5V 전원: USB 2.0은 보통 500mA, USB 3은 900mA.
  • AA 건전지: 새 것 1.5V, 충전지 1.2V.
  • 상용 전원: 유럽·영국 230V AC, 미국 120V AC, 일본 100V AC.

팁

  • 하나의 단위 체계로 계산하세요. 입력 전에 mA를 A로, kΩ를 Ω으로 환산하세요. 접두사를 섞으면 1000배 오차가 생깁니다.
  • 전력 여유를 두 배로 잡으세요. 계산된 소비 전력의 최소 두 배 정격 저항을 고르세요. 온도가 실제 정격을 빠르게 떨어뜨립니다.
  • AC는 상황을 복잡하게 만듭니다. V = IR는 순수 저항성 부하에만 성립합니다. 커패시터와 인덕터는 위상차를 만들므로 임피던스(Z)와 역률이 필요합니다.

DC를 넘어서

리액턴스가 있는 교류 회로에서는 R을 복소 임피던스 Z로 바꾸고, 유효 전력을 P = VI cos φ로 계산합니다. 여기서 φ는 전압과 전류 사이의 위상각입니다. 이 계산기는 직류 또는 순수 저항성 교류 부하를 가정합니다.

자주 묻는 질문

저항, 전선처럼 옴성(선형) 소자에만 적용됩니다. 다이오드, 트랜지스터, LED는 비선형이라 저항이 인가 전압에 따라 달라집니다. 이런 소자는 단일 R 값 대신 데이터시트의 IV 곡선을 사용하세요.

와트(W)는 순간 전력, 즉 비율을 나타냅니다. 와트시(Wh)는 에너지로, 전력에 시간을 곱한 값입니다. 60W 전구를 2시간 켜면 120Wh를 씁니다. 이 둘을 혼동하는 것이 가정용 에너지에서 가장 흔한 실수입니다.

R = (V_supply − V_LED) / I_LED를 사용하세요. 5V에서 빨간 LED(2V, 20mA)라면 R = (5 − 2) / 0.020 = 150Ω으로, 60mW를 소비합니다. 가장 가까운 표준값인 220Ω으로 올리면 전류가 약 13.6mA로, 소비 전력이 약 41mW로 낮아집니다. 1/4W(250mW) 저항이면 어느 경우든 넉넉히 감당합니다.

소비하는 전력이 물리적 패키지가 열로 방출할 수 있는 양을 넘기 때문입니다. 전류를 줄이거나, 정격 와트가 더 큰 부품을 쓰거나, 히트싱크를 다세요. 1/4W 저항이 0.3W를 소비하고 있다면 곧 연기가 납니다.

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