核心答案：欧姆定律 U = I × R（电压 = 电流 × 电阻）。已知任意两个量可求第三个：I = U/R，R = U/I。例：12V 电源接 100Ω 电阻，电流 I = 12/100 = 0.12A = 120mA。
欧姆定律公式
| 求什么 | 公式 | 例 |
|---|---|---|
| 电压 U | U = I × R | 0.5A × 20Ω = 10V |
| 电流 I | I = U ÷ R | 12V ÷ 100Ω = 0.12A |
| 电阻 R | R = U ÷ I | 5V ÷ 0.02A = 250Ω |
三个变体互算实例
例一：9V 电池接 1kΩ 电阻 → I = 9/1000 = 9mA
例二：某元件通过 2A 电流时两端电压 6V → R = 6/2 = 3Ω
例三：470Ω 电阻流过 10mA → U = 0.01 × 470 = 4.7V
功率公式家族
由 U=IR 可推出四种等价形式：
| 公式 | 适用 |
|---|---|
| P = U × I | 已知电压电流 |
| P = I² × R | 已知电流电阻（发热计算常用） |
| P = U² ÷ R | 已知电压电阻（市电电器常用） |
例：220V 下 50Ω 电热丝功率 = 220²/50 = 968W。
LED 限流电阻实战
LED 不能直接接电源——微小电压变化会引起电流剧增烧毁。必须串限流电阻：
R = (电源电压 − LED 正向压降) ÷ 目标电流
例：5V 电源、红色 LED（压降约 2V）、目标电流 15mA：
R = (5 − 2) ÷ 0.015 = 200Ω → 选标准值 220Ω
| LED 颜色 | 典型压降 |
|---|---|
| 红/黄 | 1.8–2.2V |
| 绿/蓝/白 | 2.8–3.4V |
电阻功率校核：P = I²R = 0.015² × 200 = 0.045W，1/4W（0.25W）电阻足够。
常见元件参考表
| 元件 | 典型参数 |
|---|---|
| 5mm LED | 20mA 额定，压降 2–3.4V |
| 干电池 AA | 1.5V（碱性），内阻约 0.15–0.3Ω |
| 锂电池 | 标称 3.7V，满电 4.2V |
| USB 口 | 5V，标准 500mA/快充 2A+ |
| 市电 | 220V/50Hz（中国），插座 10A/16A |
常见误区
- 「电阻越大电流越小，所以大电阻安全」：对电压源成立，但大电阻分压大、发热 P=U²/R 仍需校核。安全取决于功率而非阻值本身。
- 「LED 可以直接接电池」：3V 纽扣电池内阻大能"侥幸"点亮，但接稳压电源必烧。永远串联限流电阻。
- 「电线没电阻」：长导线有不可忽视的电阻（铜线约 0.0175Ω·mm²/m），大功率长距离布线要算压降——这正是高压输电省能的原因。