Vad är Ohms lag?
Ohms lag beskriver sambandet mellan spänning (U), ström (I) och resistans (R) i en elektrisk krets. Lagen formulerades av den tyske fysikern Georg Simon Ohm på 1820-talet och är en av grundpelarna inom all elektroteknik.
Känner du till två av de tre storheterna kan du alltid beräkna den tredje. Kalkylatorn hanterar alla tre fallen automatiskt — välj vad du vill beräkna och fyll i de kända värdena.
Formel
- Spänning: U = R × I (volt = ohm × ampere)
- Ström: I = U ÷ R (ampere = volt ÷ ohm)
- Resistans: R = U ÷ I (ohm = volt ÷ ampere)
Räkneexempel
En krets har 12 volt och resistansen 4 ohm. Strömmen blir I = 12 ÷ 4 = 3 ampere.
En komponent drar 0,5 ampere på 230 volt. Resistansen är R = 230 ÷ 0,5 = 460 ohm.
Dimensionera en resistor till en LED
Ett av de vanligaste användningsfallen är att beräkna serieresistorn för en lysdiod (LED). En LED har typisk framspänning på 2–3 volt och bör begränsas till 10–20 mA för att inte brännas ut.
Formel
R = (matningsspänning − LED-framspänning) ÷ önskad ström
Räkneexempel
LED kopplad till 5 volt, framspänning 2 volt, önskad ström 15 mA: R = (5 − 2) ÷ 0,015 = 200 ohm. Välj standardvärdet 220 ohm uppåt för att skydda LED:n.
Spänningsfall i kablar
Kablar har en liten men verklig resistans per meter. I 230 V-nätet är spänningsfallet oftast försumbart, men i 12 V-system — som i bilar och solcellsinstallationer — kan det göra märkbar skillnad.
Formel
Spänningsfall = R_kabel × I
Räkneexempel
En 10 m lång 1,5 mm²-kabel har resistansen ca 0,24 ohm. Vid 10 ampere ger det ett spänningsfall på 0,24 × 10 = 2,4 volt — märkbart i ett 12 V-system.
Tumregler för kabeldimensionering
- 1,5 mm² klarar upp till 16 A i korta dragningar
- 2,5 mm² klarar upp till 20–25 A
- 4 mm² klarar upp till 32 A
- Håll spänningsfallet under 3 % i DC-system
- Anlita alltid behörig elektriker för fasta installationer
Gäller Ohms lag alltid?
Ohms lag gäller för linjära, ohmska komponenter — resistorer och ledare vid konstant temperatur. Den gäller inte för icke-linjära komponenter som lysdioder, transistorer och dioder, där sambandet mellan spänning och ström följer en exponentiell kurva.
För växelströmskretsar (AC) med kondensatorer och spolar används impedans (Z) istället för enkel resistans. För rena resistorer gäller dock Ohms lag fullt ut även vid AC. Se även vår effektkalkylator för att beräkna watt från spänning och ström, eller säkringskalkylatorn för att dimensionera kretsen rätt.
Resistans och impedans — vad är skillnaden?
Resistans (R) är ett frekvensoperoende motstånd — det är detsamma oavsett om strömmen är likström eller växelström. Impedans (Z) är det mer generella begreppet och inkluderar resistans plus reaktans från kondensatorer och spolar.
Vid likström och rena resistorer är impedans och resistans identiska. Vid AC-kretsar med reaktiva komponenter måste man använda impedans för korrekta beräkningar.