¿Qué es la ley de Ohm?

Una de las leyes más básicas e importantes de los circuitos eléctricos es la ley de Ohm.

La ley de Ohm recibió su nombre en honor al físico alemán Georg Ohm (1789-1854) y aborda las cantidades clave en funcionamiento en los circuitos:

La ley de Ohm establece que la corriente eléctrica que circula por un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje. Introduciendo la constante de proporcionalidad.

Unidad de la ley de Ohm

Hay tres cantidades físicas asociadas con la Ley de Ohm que incluyen:

  • Corriente
  • Voltaje
  • Resistencia

La tabla agregada a continuación muestra los distintos símbolos y sus unidades utilizadas.

Cantidad físicaUnidad de medidaLey de Ohm símboloPapel en los circuitos
VoltajeVolt (V)VPresión que desencadena
el flujo de electrones.
CorrienteAmpere, amp (A)ITasa de flujo de electrones
ResistenciaOhm (Ω)RInhibidor de flujo

Ecuaciones de la ley de Ohm

La ley de Ohm proporciona tres ecuaciones que son:

V = I × R I = V R R = V I

Triángulo de la ley de Ohm

El Triángulo de la Ley de Ohm es una representación visual para comprender y aprender la relación de la Ley de Ohm entre voltaje, corriente y resistencia. Esta herramienta ayuda a los ingenieros a recordar el orden de la relación entre los tres aspectos principales: corriente (I), voltaje (V) y resistencia (R).

Gráfico circular de la ley de Ohm

Para comprender mejor la relación entre varios parámetros, podemos tomar todas las ecuaciones utilizadas para encontrar el voltaje, la corriente, la resistencia y la potencia, y condensarlas en un gráfico circular simple de la ley de Ohm, como se muestra a continuación:

Aplicaciones de la ley de Ohm

Cuando se conocen los otros dos números, se puede utilizar la ley de Ohm para determinar el voltaje, la corriente, la impedancia o la resistencia de un circuito eléctrico lineal.

Principales aplicaciones de la Ley de Ohm:

  • También simplifica los cálculos de potencia.
  • Para mantener la caída de voltaje deseada entre los componentes eléctricos, se emplea la ley de Ohm.
  • Se puede determinar el voltaje, la resistencia o la corriente de un circuito eléctrico.
  • La ley de Ohm también se utiliza para redirigir la corriente en amperímetros de CC y otras derivaciones de CC.

¿Cómo descubrir los valores de resistencia desconocidos?

La relación constante es la que determina los valores de resistencia desconocidos. La resistencia de un cable con una sección transversal uniforme depende de la longitud (L) y del área de la sección transversal (A). También depende de la temperatura del conductor.

La resistencia, a una temperatura dada,

R = ρ L ⁄ A

donde,

ρ es la resistencia o resistividad específica y es la característica del material del alambre.

La resistencia o resistividad específica del material del alambre es,

ρ = RA ⁄ L

Calcular la potencia eléctrica utilizando la ley de Ohm

Definimos energía eléctrica como la potencia requerida por las cargas eléctricas para realizar diversos trabajos. La tasa de consumo de energía eléctrica se llama energía eléctrica. La unidad de medida de la potencia eléctrica es el vatio. Usando la ley de Ohm podemos encontrar fácilmente la potencia del circuito eléctrico.

La fórmula para calcular la potencia eléctrica es:

P = V . I

Dónde:

  • P es la potencia del circuito.
  • V es el voltaje a través del circuito.
  • I es la corriente que pasa por el circuito.

Sabemos que, usando la ley de Ohm.

V = I . R

Usando la fórmula de potencia obtenemos:

P = V 2 / R

P = I2 . R

Ejemplos resueltos sobre la ley de Ohm

Ejemplo 1: Encuentre la resistencia de un circuito eléctrico con un suministro de voltaje de 15 V y una corriente de 3 mA.

Solución:

V = 15 V,

I = 3 mA = 0.003 A

La resistencia de un circuito eléctrico está dada por:

R = V I R = 15V 0.003A R = 5000 Ω R = 5 KΩ

Por tanto, la resistencia de un circuito eléctrico es de 5 kΩ.

Ejemplo 2: Si la resistencia de una plancha eléctrica es de 10 Ω y por la resistencia fluye una corriente de 6 A. Encuentre el voltaje entre dos puntos.

Solución:

I = 6 A, R = 10 Ω

La fórmula para calcular el voltaje viene dada por:

V = I × R V = 6 A × 10 Ω V = 60 V

Por tanto, el voltaje entre dos puntos es de 60 V.

Ejemplo 3: Encuentre la corriente que pasa a través del conductor que consume 20 voltios cuando la potencia consumida por él es de 60 vatios.

Solución:

Donde P = V . I

Dada P = 60 vatios, V = 20 voltios

I = P V I = 60W 20V I = 3 A

Por tanto, la corriente que circula por el conductor es de 3 A.

Ejemplo 4: Se conecta una batería de 6 V a una bombilla de resistencia 4 Ω. Encuentre la corriente que pasa por la bombilla y la potencia del circuito.

Solución:

V = 6 V, R = 4 Ω

Sabemos que:

V = I . R (Ley de Ohm)

Entonces: I = V ÷ R

I = 6 4 I = 1.5 A

Por tanto, la corriente que circula por la bombilla es de 1,5 A.

Para la potencia del circuito.

P = V × I P = (6) × (1.5) P = 9 Watt

Por tanto, la potencia del circuito es de 9 vatios.

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