Ohms lag: formeln U = R × I förklarad med räknare och exempel

Ohms lag säger att spänningen över en ledare är lika med resistansen gånger strömmen: U = R × I. Spänningen U mäts i volt, resistansen R i ohm och strömmen I i ampere. Känner du till två av storheterna kan du räkna ut den tredje: I = U / R och R = U / I. Tillsammans med effektlagen P = U × I räcker formlerna för de flesta beräkningar i en vanlig krets.

Lagen är 200 år gammal men används varje dag av elektriker, elektronikbyggare och elever i fysik. Här får du formlerna, en räknare som löser ut alla fyra storheter och räknade exempel från vardagen. Sist går vi igenom när lagen inte gäller, för det finns fler undantag än läroböckerna brukar ta upp.

Vad Ohms lag betyder

Ohms lag beskriver att strömmen genom en ledare är proportionell mot spänningen över den. Dubblar du spänningen dubbleras strömmen. Halverar du spänningen halveras den. Kvoten mellan spänning och ström är hela tiden densamma. Den kvoten är ledarens resistans.

Med vattenliknelsen motsvarar spänningen trycket i ett rör och strömmen hur mycket vatten som flyter. Resistansen är hur trångt röret är. Högre tryck i samma rör ger mer vatten. Ett trängre rör ger mindre vatten vid samma tryck.

Enheterna hänger ihop på samma sätt som storheterna. En volt är en ohm gånger en ampere, så en resistor på 1 Ω som har 1 V över sig släpper igenom 1 A.

Ohms lag i tre former

Samma samband kan skrivas på tre sätt beroende på vad du vill räkna ut. Det är ingen ny kunskap i varje form, bara en omskrivning av samma ekvation.

Räkna ut strömmen: I = U / R

Strömmen blir större ju högre spänningen är och ju lägre resistansen är. Det är formen du använder när du vet vad en apparat har för resistans och vill veta hur mycket ström den drar.

Räkna ut resistansen: R = U / I

Mäter du spänningen över en komponent och strömmen genom den kan du räkna ut dess resistans. Så fungerar också resistansläget i en multimeter: mätaren skickar en känd ström och mäter vilken spänning som uppstår.

Ohms triangel

Ett enkelt sätt att minnas formlerna är triangeln med U överst och R och I nederst. Täck över den storhet du söker, så visar de två andra hur du räknar.

Räknare för Ohms lag

Fyll i två av de fyra värdena. Räknaren tar fram de andra två och visar vilken formel den använt. Du kan skriva prefix direkt, till exempel 20m för 20 milliampere eller 4,7k för 4 700 ohm.

Räknade exempel

Vattenkokaren

En vattenkokare på 2 000 W ansluts till 230 V. Strömmen blir I = P / U = 2 000 / 230 ≈ 8,7 A. Resistansen i värmeelementet blir R = U / I = 230 / 8,7 ≈ 26 Ω. Det är därför en vattenkokare och en brödrost på samma 10 A-grupp kan få säkringen att lösa ut. Tillsammans drar de mer än gruppen tål.

Förkopplingsmotståndet till en lysdiod

Du vill driva en röd lysdiod från en USB-port på 5 V. Dioden behöver omkring 2 V och 20 mA. Resten av spänningen, 3 V, ska ligga över ett motstånd. Resistansen blir R = 3 / 0,020 = 150 Ω. Effekten i motståndet blir P = 3 × 0,020 = 0,06 W. Ett vanligt motstånd på 0,25 W klarar det utan problem.

Bromsljuset i bilen

En glödlampa på 21 W i ett 12 V-system drar I = 21 / 12 = 1,75 A. Glödtrådens resistans när den lyser blir R = 12 / 1,75 ≈ 6,9 Ω. Mäter du samma lampa kall med en multimeter får du ett betydligt lägre värde. Förklaringen kommer längre ner.

Effektlagen: räkna ut watt och ampere

Effektlagen säger att effekten är spänningen gånger strömmen: P = U × I. Kombinerar du den med Ohms lag får du ytterligare två former. Då kan du räkna fram effekten från vilka två storheter som helst.

Formeln används hela tiden i hemmet. En säkring på 10 A vid 230 V klarar ungefär 10 × 230 = 2 300 W. En säkring på 16 A klarar ungefär 3 700 W. Vill du veta hur mycket ström en apparat drar delar du effekten med spänningen. En dammsugare på 900 W drar 900 / 230 ≈ 3,9 A.

Formen P = R × I² förklarar varför elnätet använder hög spänning. Förlusterna i en ledning ökar med kvadraten på strömmen. Genom att höja spänningen tio gånger kan samma effekt överföras med en tiondel av strömmen. Förlusterna blir då bara en hundradel.

Georg Simon Ohm, mannen bakom lagen

Georg Simon Ohm var en tysk fysiker och skollärare, född 1789 och död 1854. År 1827 publicerade han boken Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet, där han beskrev sambandet mellan spänning, ström och resistans. Boken fick ett kyligt mottagande. Först senare insåg man hur viktig den var.

Erkännandet kom från England. Royal Society tilldelade Ohm Copleymedaljen 1841, en av tidens finaste vetenskapliga utmärkelser. Enheten för resistans, ohm, bär i dag hans namn.

När Ohms lag inte gäller

Ohms lag gäller för material och komponenter där resistansen är konstant. De kallas ohmska. Många vanliga komponenter är det inte. För dem ger lagen fel svar om man använder den rakt av.

Glödlampan blir motstånd när den blir varm

En metalls resistans ökar med temperaturen. För volfram, som glödtrådar görs av, ökar resistansen med ungefär 0,45 procent per grad. En glödtråd som går från rumstemperatur till över 2 000 grader får därför en mångdubbelt högre resistans. Det är därför glödlampor ofta går sönder i ögonblicket de tänds: den kalla tråden släpper igenom en stor startström.

Dioder och lysdioder

Dioden leder nästan ingen ström förrän spänningen nått en viss tröskel. Därefter ökar strömmen mycket snabbt. Sambandet är inte rätlinjigt. Det finns ingen fast resistans att räkna med. Därför styr man strömmen genom en lysdiod med ett motstånd, som i exemplet ovan.

Växelström genom kondensatorer och spolar

Med växelström tillkommer reaktans från kondensatorer och spolar. Motståndet mot strömmen beror då på frekvensen och kallas impedans. Ohms lag gäller fortfarande om man räknar med impedansen, men det kräver mer matematik än den enkla formeln.

Supraledare

Vissa material förlorar all resistans när de kyls tillräckligt. Den nederländske fysikern Heike Kamerlingh Onnes upptäckte fenomenet 1911, när kvicksilver kyldes till ungefär 4,2 kelvin. En ström i en supraledande ring kan i princip flyta utan att avta.

Vanliga misstag

• Milliampere och ampere blandas ihop. 20 mA är 0,020 A. Räknar du med 20 blir resistansen tusen gånger för låg.
• Högre ström tolkas som högre resistans. Det är tvärtom. Vid samma spänning betyder högre ström att resistansen har minskat.
• Effekten glöms bort. Ett motstånd med rätt resistans kan ändå bli för varmt. Kontrollera alltid effekten med P = U × I.
• Kall resistans används för en varm komponent. Glödlampor, värmeelement och motorer har ett annat värde i drift än det du mäter när de är kalla.

Så mäter du med en multimeter

1. Spänning mäter du parallellt, med en mätsond på var sida om komponenten.
2. Ström mäter du i serie. Kretsen bryts och mätaren kopplas in så att strömmen går genom den.
3. Resistans mäter du alltid med strömmen avstängd. Mätaren skickar en egen liten ström och räknar ut resistansen med Ohms lag.

Mät aldrig i ett vägguttag eller en elcentral om du inte har en mätare och utbildning för det. Spänningen i ett vägguttag är livsfarlig.

Vanliga frågor om Ohms lag

Vad är formeln för Ohms lag?

U = R × I. Spänningen i volt är lika med resistansen i ohm gånger strömmen i ampere.

Hur räknar man ut ampere?

Dela spänningen med resistansen, I = U / R. Vet du effekten i stället delar du effekten med spänningen, I = P / U.

Hur räknar man ut watt?

Multiplicera spänningen med strömmen, P = U × I. En apparat som drar 5 A vid 230 V har effekten 1 150 W.

Vad är skillnaden mellan Ohms lag och effektlagen?

Ohms lag kopplar ihop spänning, ström och resistans. Effektlagen kopplar ihop effekt med spänning och ström. Tillsammans räcker de för att räkna fram alla fyra storheter.

Gäller Ohms lag för växelström?

Ja, för rena resistanser som värmeelement. För kretsar med kondensatorer och spolar måste resistansen ersättas med impedansen.

Källor

• Wikipedia: Georg Ohm
• Wikipedia: Electrical resistivity and conductivity (temperaturkoefficienter)
• Wikipedia: Superconductivity
• Fluke: Vad är Ohms lag?

Senast uppdaterad 28 oktober 2026