공식
옴의 법칙은 회로의 세 가지 기본량을 연결합니다.
V = I × R
V는 전압(볼트), I는 전류(암페어), R은 저항(옴, Ω)입니다. 바꾸어 쓰면 I = V ÷ R, R = V ÷ I이므로 둘을 알면 나머지 하나를 구할 수 있습니다.
전력
열로 바뀌는 전력(와트)도 같은 양으로 구합니다.
P = V × I = I² × R = V² ÷ R
계산 예
220 Ω 저항이 12 V 전원에 연결되어 있습니다.
- 전류: I = 12 ÷ 220 = 0.0545 A, 즉 54.5 mA.
- 전력: P = 12 × 0.0545 = 0.65 W.
흔한 ¼ W 저항은 여기서 과열됩니다. 소모 전력의 약 2배 이상 정격인 것을 고르므로 1 W 이상의 부품을 씁니다.
전압 구하기
470 Ω 저항에 20 mA가 흐르면 양단 전압은 V = 0.020 × 470 = 9.4 V입니다. LED 전류를 정하는 직렬 저항도 이렇게 구하며, R = (전원 전압 − LED 전압) ÷ 전류입니다.
직렬과 병렬
- 직렬: 저항을 더합니다. 100 Ω + 220 Ω = 320 Ω.
- 병렬: 1 ÷ R = 1 ÷ R1 + 1 ÷ R2. 100 Ω 두 개를 병렬로 연결하면 50 Ω입니다.
적용되는 범위
옴의 법칙은 온도가 일정한 저항과 전선에서 성립합니다. LED, 다이오드, 전구는 직선적으로 변하지 않으며, 코일이나 커패시터가 있는 교류 회로에서는 저항이 주파수에도 좌우되는 임피던스가 됩니다.
계산기
옴의 법칙 계산기는 두 값으로 나머지 값과 전력을 구합니다. 자주 쓰는 회로에는 분압 회로 계산기, LED 저항 계산기, 직렬·병렬 저항 계산기가 있습니다.