Định luật Ohm – V = I × R

1. Giới thiệu

Định luật Ohm mô tả mối quan hệ giữa điện áp (V), dòng điện (I) và điện trở (R). Nó cho biết rằng dòng điện trong một mạch tỉ lệ thuận với điện áp và tỉ lệ nghịch với điện trở. Đây là nền tảng của mọi phép tính mạch điện.

2. Công thức cơ bản

Biểu thức cơ bản của định luật Ohm:

V = I × R

Từ đó, ta có thể biến đổi để tìm đại lượng cần thiết:

I = V / R
R = V / I

3. Ví dụ minh họa

Cho nguồn điện 12V và điện trở 6Ω. Khi áp dụng định luật Ohm:

I = V / R = 12 / 6 = 2A

Như vậy, dòng điện chạy qua điện trở là 2 ampe.

Đồ thị V vs I cho các điện trở khác nhau
Biểu đồ: Mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện cho các giá trị điện trở khác nhau.

4. Ứng dụng thực tế

  • Tính điện trở hạn dòng cho LED để tránh cháy linh kiện.
  • Ước tính dòng tiêu thụ của mạch Arduino hoặc cảm biến.

5. Bài tập nhỏ

Câu hỏi: Một nguồn 9V cấp cho điện trở 3Ω. Tính dòng điện chạy qua và công suất tiêu thụ.

Giải:

I = V / R = 9 / 3 = 3A
P = V × I = 9 × 3 = 27W

6. Mở rộng

Định luật Ohm chỉ đúng với các linh kiện tuyến tính như điện trở. Với các linh kiện phi tuyến (diode, transistor), mối quan hệ giữa V và I là đường cong, không còn tỉ lệ tuyến tính.

7. Kết luận

Định luật Ohm là nền tảng của mọi phép tính mạch điện. Khi đã nắm vững V, I, và R, bạn có thể phân tích và thiết kế bất kỳ mạch điện tử cơ bản nào.

Tài liệu tham khảo

  • Thomas L. Floyd, Electronics Fundamentals: Circuits, Devices, and Applications, Pearson, 2014.
  • Allan R. Hambley, Electronics, Prentice Hall, 2000.

Từ khóa: định luật Ohm, V=IR, dòng điện, điện áp, điện trở, điện tử cơ bản