Ohms lag är ett av de grundläggande begreppen inom elektroteknik och beskriver förhållandet mellan ström, spänning och motstånd i en elektrisk krets. Den upptäcktes av den tyske fysikern Georg Simon Ohm 1827 och har fått sitt namn efter honom.
Lagen säger att strömmen genom en ledare är proportionell mot spänningen och omvänt proportionell mot motståndet. Den matematiska formeln är
I = U / R
Där I är strömmen i ampere (A), U är spänningen i volt (V) och R är motståndet i ohm (Ω). Ohms lag gäller för alla elektriska ledare, oavsett storlek eller form.
För att tillämpa lagen måste du känna till kretsens spänning och resistans. Om du t.ex. ansluter en spänning på 12 volt till ett motstånd på 4 ohm, beräknas strömmen genom ledaren enligt följande
I = U / R = 12 V / 4 Ω = 3 A
Ohms lag är särskilt viktig för att konstruera och analysera elektriska kretsar. Den gör det möjligt för ingenjörer och tekniker att beräkna och optimera effekten och effektiviteten i en krets.
Förutom Ohms lag finns det andra viktiga lagar och begrepp inom elektroteknik, t.ex. Kirchhoffs lag, som beskriver bevarandet av energi i en krets, eller effektberäkning, som mäter det arbete som utförs av en krets.
Ett lämpligt seriemotstånd måste användas för att driva lysdioder vid högre spänningar. För att förhindra att lysdioderna inte lyser alls eller lyser mycket starkt kan seriemotståndet beräknas med hjälp av följande lilla formel och en fickräknare.
Här är:
U - den likspänning som dioden/dioderna ska drivas med (i volt)
N - antalet dioder som ska seriekopplas
R - seriemotståndet (i ohm)
P - den effekt som förbrukas i seriemotståndet (i watt)
------------------------------------------------------------------------------------
För lysdioder med en driftspänning på ca 3,2 V och en strömförbrukning på ca 20 mA
Beräkning av seriemotståndet: R = (U - (N*3,2)) / 0,02
Beräkning av den förbrukade effekten: P = (U-(N*3,2))* 0,02
där (N*3.2) måste vara <= U
Exempel: U= 12V, antal N= 2 (vita, blå, rosa lysdioder med ca 3,2V spänning och ca 20 mA ström)
seriemotstånd R = (12V - 6,4 V) / 0,02A = 280 Ohm
Effekt P = (12V - 6,4V) * 0,02A = 0,112 Watt
Du skulle därför använda ett motstånd på 280 Ohm med minst 0,1 Watt. (270 Ohm / 1/8 Watt från E12-standardserien, bättre 330 Ohm)
------------------------------------------------------------------------------------
För lysdioder med ca 2 V driftspänning och ca 20 mA strömförbrukning
Beräkning av seriemotståndet: R = (U - (N*2,0)) / 0,02
Beräkning av den förbrukade effekten: P = (U-(N*2,0))* 0,02
där (N*2.0) <= U måste vara
Exempel: U= 12V, antal N= 4 (röda, gula, orange lysdioder med ca 2V spänning och ca 20 mA ström)
Seriemotstånd R = (12V - 8 V) / 0,02A = 200 Ohm
Effekt P = (12V - 8V) * 0,02A = 0,08 Watt
Du skulle därför använda ett 200 Ohm-motstånd med minst 0,08 watt. (220 Ohm / 1/8 Watt från standardserien E12)
Tips:
Om dioderna lyser för mörkt eller för ljust kan du minska eller öka motståndet
ett seriemotstånd på 10 - 20 Ohm bör alltid användas