Ohms lag

Ett batteri ger ungefär en bestämd spänning, oavsett vad du kopplar in – men strömmen som faktiskt flyter beror helt på vad kretsen har för resistans. Ett vanligt missförstånd är att batteriet självt bestämmer strömmen. Det gör det inte: det är sambandet mellan spänning och resistans, Ohms lag, som avgör hur stor strömmen blir.

Formeln är I = U/R, där U är spänningen i volt, R är resistansen i ohm och I är strömmen i ampere. En spänning på 19 V över en resistans på 150 Ω ger strömmen 19/150 ≈ 0,13 A. Fördubblar du spänningen fördubblas strömmen vid samma resistans; fördubblar du i stället resistansen halveras strömmen vid samma spänning.

En vanlig felkälla är resistansens enhet. Är den angiven i kiloohm måste du räkna om till ohm innan du sätter in värdet – 35 kΩ blir 35 000 Ω. Kontrollera också svaret: räknar du ut strömmen i milliampere, ange den som milliampere, inte som om siffran gällde ampere. Håll också koll på vilken väg divisionen går: I = U/R, aldrig U·R eller R/U.

Blanda heller inte ihop Ohms lag med effektformeln P = U·I – de beskriver olika saker och använder olika kombinationer av storheterna. Ohms lag kopplar ihop spänning, ström och resistans. Effektformeln kopplar ihop spänning, ström och den energi som omsätts per sekund. Båda kan behövas i samma uppgift, men de svarar på olika frågor.

Formel

I = U/R (ur U = R·I)

Ohms lag U = R·I ger strömmen I = U/R. Använd resistansen i ohm (1 kΩ = 1000 Ω).

ström (I) mäts i A.

Det här lär du dig

Beräkna strömmen med I = U/R
Omvandla resistans från kiloohm till ohm innan beräkningen
Förklara att ett batteri ger en bestämd spänning, medan strömmen beror på resistansen
Lösa ut spänning eller resistans ur Ohms lag när de andra storheterna är kända
Skilja Ohms lag från effektformeln P = U·I

Lösta exempel

Exempel 1

I en laboration kopplas ett motstånd på 35 kΩ till spänningen 3,9 V. Hur stor blir strömmen? Svara i mA.

I = U/R (ur U = R·I)
35 kΩ = 35 000 Ω. I = 3,9 V / 35 000 Ω
I = 0,1114 mA
I ≈ 0,11 mA

Svar: 0,11 mA

Exempel 2

En lampa med resistansen 150 Ω kopplas till spänningen 19 V. Hur stor blir strömmen genom lampan?

I = U/R (ur U = R·I)
I = 19 V / 150 Ω
I = 0,1267 A
I ≈ 0,13 A

Svar: 0,13 A

Uträkningarna är kontrollerade automatiskt, både enheter och värdesiffror.

Vanliga svårigheter

Sätter in resistansen i kΩ som om den var Ω

Ohms lag kräver resistansen i ohm. Är den till exempel 35 kΩ måste du räkna om till 35 000 Ω innan du sätter in värdet. Samma vaksamhet gäller svaret: räknar du ut strömmen i mA, skriv ut det som mA, inte som om det vore ampere rakt av.

Multiplicerar spänning och resistans i stället för att dela

Formeln är I = U/R, inte I = U·R och inte I = R/U. Multiplicerar du i stället för att dela får du en enhet som inte är ampere, och svaret blir orimligt stort. Spänningen ska stå i täljaren och resistansen i nämnaren.

Tror att batteriet alltid ger samma ström

Du tänker att ett batteri skickar ut en bestämd ström oavsett vad som kopplas in. Det är fel – batteriet ger ungefär en bestämd spänning, men strömmen beror helt på kretsens resistans. Kopplar du in ett lågt motstånd blir strömmen stor, kopplar du in ett högt motstånd blir den liten.

Vanliga missuppfattningar

Batteriet ger alltid samma ström. Eleven tror att ett batteri levererar samma ström oavsett vad som kopplas in. Batteriet ger (ungefär) en bestämd spänning; strömmen beror på kretsens resistans.

I verkligheten

En lysdiod kopplas till ett batteri på 4,5 V tillsammans med ett förkopplingsmotstånd på 150 Ω i serie.

Över lysdioden ligger cirka 2 V, så över motståndet blir det 2,5 V kvar: I = 2,5 V / 150 Ω ≈ 0,017 A, alltså cirka 17 mA. Det är en lagom ström för en vanlig lysdiod – utan motståndet skulle strömmen bli så stor att lysdioden snabbt brändes ut.

En värmetrådsslinga med resistansen 23 Ω kopplas till 230 V i ett vägguttag.

I = 230 V / 23 Ω = 10 A. Det motsvarar en effekt på 2,3 kW – ungefär vad en värmefläkt drar, och precis vad en vanlig säkring på 10 A klarar.

Tips

Skriv om resistansen till ohm som ett eget steg innan du sätter in den, till exempel '35 kΩ = 35 000 Ω' på en egen rad.
Kom ihåg att spänningen står i täljaren: I = U/R. Större resistans ska ge mindre ström, inte mer – stämmer inte det har du räknat åt fel håll.
Tänk på batteriet som en källa till spänning, inte ström. Fråga alltid: vilken resistans är kopplad? Den avgör hur stor strömmen blir.

Ur kursplanen

Fysik åk 7–9 · Fysiken i naturen och samhället
Sambandet mellan elektricitet och magnetism samt mellan ström och spänning i elektriska kretsar. Hur kretsarna kan användas i elektrisk utrustning.
Fysik åk 7–9 · Fysiken i naturen och samhället
Några instrument för att mäta fysikaliska storheter, till exempel kraft och ström. Användning av mätvärden i enkla beräkningar, till exempel beräkningar av densitet och hastighet.
Fysik nivå 1a1 · Energi, energiresurser och elektromagnetism
Elektrisk laddning och elektriska fält samt spänning, ström och resistans. Elektriska kretsar och tillämpningar.
Fysik nivå 1b · Energi, energiresurser och elektromagnetism
Elektrisk laddning och elektriska fält samt spänning, ström och resistans. Elektriska kretsar och tillämpningar av dessa.

Källa: Skolverket, centralt innehåll.

Bygger på

Ström och spänning

Leder vidare till

Träna på ohms lag – gratis

Uppgifterna anpassar sig efter hur det går och visar var du behöver träna mer.

Börja träna