I 1827 formulerede fysikeren og matematikeren Georg Simon Ohm det, vi i dag kender som Ohms lov. Den er en grundlæggende sammenhæng for ohmske modstande mellem spændingen  V , strømmen  I  og modstanden  R  under de givne driftsforhold. 

Da elektronikkens verden er meget international, har kært barn mange navne. Eksempelvis kaldes spændingen V på dansk spænding og på engelsk voltage. Spænding kan betegnes med U eller V i formler. Tabellen sammenholder danske og engelske betegnelser samt symboler og enheder.

OHMS LOV BASERET PÅ TO UDSAGN

• For en ohmsk modstand under stabile driftsforhold er R uafhængig af den påtrykte spænding V.
• For den ohmske modstand er sammenhængen mellem spænding V og strøm I lineær, så længe driftsforholdene holder R konstant.

Med Ohms lov og effektformlen P = V × I kan to uafhængige kendte størrelser bruges til at beregne de øvrige under de angivne forudsætninger.

OHM HJUL

For at kunne udlede to ubekendte variable kan man bruge ohm hjulet til at beregne de to variable man ikke kender. Ohm hjulet findes i mange versioner hvor der enten er brugt symboler eller formel bogstaver til at repræsenterer de fire variable. De kan alle sammen det samme, det er blot at vælge det hjul man føler sig mest tilpas med.

Ohm hjulet er delt op i fire kvadranter, som hver især udgør forskellige måder hvorpå man kan beregne den centrale variabel. Lad os tage et par eksempler.

Øvre venstre kvadrant bruges til at beregne effekten P, målt i watt (W), på tre måder:

Hvis spænding og strøm er kendt, kan effekten P beregnes. Hvis vi får opgivet en spænding V på 5 V og en strøm I på 1,2 A kan vi beregne den afsatte effekt som 6 W med følgende formel:

Der findes mange ohm hjul beregnere på nettet:
Ohms Law Calculator

Også nogle der giver en god læring og forståelse undervejs:
https://phet.colorado.edu/sims/html/ohms-law/latest/ohms-law_da.html

SPÆNDING V

Spænding er forskel i elektrisk potentiel energi pr. ladning mellem to punkter: 1 V = 1 J/C. Tryk er kun en analogi. I et ohmsk kredsløb bestemmes strømmen af spændingen og modstanden via I = V/R.

V = volt. 1 mV = 0,001 V, og 1 µV = 0,000001 V.

STRØM I (AMPERE, A)

Elektrisk strøm I er ladning pr. tidsenhed. 1 ampere svarer til 1 coulomb pr. sekund, omtrent 6,24 × 10¹⁸ elementarladninger pr. sekund. Det er ikke elektronernes bevægelseshastighed.

Som nævnt i tabellen bruges symboler til at beskrive størrelsen

A = ampere. 1 mA = 0,001 A, og 1 µA = 0,000001 A. Strømmens symbol er I; A er enheden.

MODSTAND R

Er betegnelsen for hvor svært det er for strømmen at passere en leder, ved en given spænding. Jo større værdi modstanden har jo mindre strøm kan passere. På billedet under ses en ganske almindelig modstand som bruges til stort set alle slags projekter på fumlebræt og veroboard.

EFFEKT P (WATT, W)

Elektrisk energi omsættes til varme i modstanden (Joule-opvarmning). Tegningen er en illustration, ikke en fysisk beskrivelse af strøm, der sveder. Den afsatte effekt P er givet ved den afsatte energi pr. tidsenhed der beregnes som produktet af den aktuelle værdi af strøm I og spændingsfald U.

Kontrollér altid modstandens mærkeeffekt og temperaturbegrænsninger i databladet. Både hulmonterede og SMD-modstande findes med mange effektklasser; 0,25 W er et almindeligt eksempel, ikke en generel maksimumgrænse. Vælg en passende sikkerhedsmargin.

EKSEMPEL

I nedenstående eksempel er spændingen V på 5 V, og modstandens værdi er 400 Ω. Vi kan nu vha enten ohm hjulet eller beregneren på nettet finde strømmen men også den effekt der bliver afsat. Lad os starte med at beregne strømmen:

Når strømmen er beregnet, kan de tilsvarende effektformler bruges. Her vælger vi formlen med den netop beregnede strøm.

Den beregnede effekt afsættes i modstanden. I dette eksempel er den 0,0625 W. En modstand mærket 0,25 W kan være et passende valg under databladets temperatur- og driftsbetingelser, men 0,25 W er ikke en universel grænse. Kontrollér mærkeeffekt og sikkerhedsmargin for den valgte komponent.

BYG SELV PÅ NETTET

Her kan man selv bygge små kredsløb og se sammenhængen mellem fire variable: spænding V, strøm I, modstand R og effekt P:

Kredsløbskonstruktion: DC (colorado.edu)

Kontroleksempel: U = 5 V og R = 400 Ω giver I = U/R = 0,0125 A = 12,5 mA og P = U × I = 0,0625 W. U = R × I gælder her for en ohmsk modstand under de givne driftsforhold.