La Ley de Ohm de Georg Simon Ohm

Entender la ley de Ohm es fundamental para comprender el funcionamiento de circuitos eléctricos. Esta ley establece la relación entre la corriente eléctrica, la diferencia de potencial (tensión) y la resistencia en un circuito. Imagina poder comprender cómo fluye la corriente a través de un circuito, o cómo afecta un cambio en la resistencia a la corriente. En este artículo, vamos a adentrarnos en los conceptos esenciales de la ley de Ohm de una forma clara y sencilla.

Profundizaremos en la relación matemática entre la corriente, la tensión y la resistencia, así como en cómo estas magnitudes interactúan entre sí. Además, exploraremos ejemplos prácticos para que puedas aplicar estos conocimientos en situaciones reales. Al entender la ley de Ohm, estarás un paso más cerca de ser capaz de calcular y predecir el comportamiento de circuitos eléctricos.

¿Qué es la Ley de Ohm?

En 1827, el físico y matemático Georg Simon Ohm formuló lo que hoy conocemos como Ley de Ohm, la cual es una ley básica de los circuitos eléctricos, donde encontramos la Diferencia de Potencial, o Voltaje (V), La resistencia (R) y la Corriente, o Intensidad.

La ley de Ohm, nombrada en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, es un principio fundamental en la electrónica y la ingeniería eléctrica. Establece que la corriente que fluye a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. En otras palabras, cuanto mayor sea la diferencia de potencial entre dos puntos, mayor será la corriente que fluya a través del conductor, y cuanto mayor sea la resistencia, menor será la corriente. Esta relación es fundamental para comprender y predecir el comportamiento de los circuitos eléctricos en diversas aplicaciones.

La comprensión de la ley de Ohm permite a ingenieros, técnicos y entusiastas de la electrónica realizar cálculos precisos y predecir el comportamiento de los circuitos eléctricos en una amplia gama de aplicaciones. Desde el diseño de circuitos impresos hasta la reparación de dispositivos electrónicos, la ley de Ohm es una herramienta esencial que sienta las bases para el entendimiento de conceptos más avanzados en electrónica.

La fórmula anterior se conoce como fórmula general de la Ley de Ohm, y como ya he comentado, V corresponde a la diferencia de potencial, R a la resistencia e I a la intensidad de la corriente.

Los componentes de la ley de Ohm: tensión, corriente y resistencia

Para comprender completamente la ley de Ohm, es esencial entender los componentes clave que forman parte de esta ley. El voltaje, representado por la letra «V» en las ecuaciones, se refiere a la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. Es la fuerza que impulsa la corriente a través de un circuito. La corriente, representada por la letra «I», es el flujo de carga eléctrica que circula a través de un material conductor. La resistencia, representada por la letra «R», es la medida de la oposición al flujo de corriente en un circuito.

La relación matemática que describe la ley de Ohm es la siguiente: V = I * R. Donde «V» es el voltaje en voltios, «I» es la corriente en amperios y «R» es la resistencia en ohmios. Esta ecuación simple encapsula la relación fundamental entre estos tres componentes y es la base sobre la cual se realizan cálculos y predicciones en circuitos eléctricos.

Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).

Derivada de esta Ley de Ohm aparece otra magnitud muy importante llamada Vatio, la cual es la potencia eléctrica y que se representa con la letra W.

Diagrama de la Ley de Ohm

En un diagrama se muestra las tres formas de relacionar las magnitudes físicas que intervienen en la Ley de Ohm.

Una forma sencilla de recordar las relaciones entre las magnitudes que intervienen en la ley es usando el llamado triángulo de la Ley de Ohm, dónde se tapa la letra correspondiente en el triángulo y las dos letras que quedan indican su relación (teniendo en cuenta que las que están una al lado de otra se multiplican, y cuando quedan una encima de la otra se dividen como en un operador matemático común).

¿Cómo aplicar la Ley de Ohm?

La ley de Ohm tiene numerosas aplicaciones prácticas en la vida cotidiana y en diversos campos de la ingeniería. Desde el diseño de circuitos electrónicos hasta la instalación eléctrica en edificios, la comprensión de esta ley es crucial para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de los sistemas eléctricos.

Un ejemplo común de aplicación de la ley de Ohm es en el diseño y cálculo de resistencias para limitar corrientes en circuitos eléctricos. Las resistencias se utilizan para controlar la cantidad de corriente que fluye a través de un circuito, lo que es crucial para proteger componentes sensibles. Además, la ley de Ohm es fundamental para el diseño de circuitos de iluminación, sistemas de control de motores y sistemas de alimentación de energía, entre otros.

Voy a poner un ejemplo para que podamos aplicar la Ley de Ohm.

Si sabemos que el voltaje de la alimentación eléctrica es de 12 voltios y la resistencia del circuito es de 10 ohmios (el ohmio es la unidad de resistencia eléctrica y se representa por la letra griega Ω), aplicando la Ley de Ohm:

I = V / R = 12v / 10Ω = 1,2 Amperios

La Ley de Ohm en los circuitos electrónicos

En el contexto de la electrónica, la ley de Ohm es esencial para comprender el comportamiento de los componentes electrónicos y el flujo de corriente a través de circuitos integrados y dispositivos electrónicos. Al aplicar la ley de Ohm, los ingenieros pueden calcular con precisión la corriente que fluirá a través de componentes como resistencias, diodos, transistores y circuitos integrados, lo que es crucial para el diseño y la optimización de circuitos electrónicos.

La comprensión de la ley de Ohm también es fundamental para la resolución de problemas en circuitos electrónicos. Al aplicar la ecuación V = I * R, los técnicos y diseñadores pueden identificar y corregir problemas relacionados con el voltaje, la corriente y la resistencia en circuitos electrónicos, lo que es esencial para garantizar el funcionamiento confiable de dispositivos electrónicos.

La Ley de Ohm y los cálculos de potencia

Además de establecer la relación entre voltaje, corriente y resistencia, la ley de Ohm también es fundamental para el cálculo de la potencia en circuitos eléctricos. La potencia, representada por la letra «P» en las ecuaciones, se refiere a la cantidad de energía consumida, producida o disipada por un dispositivo o componente eléctrico.

La relación matemática que describe la potencia en términos de voltaje, corriente y resistencia es la siguiente: P = V * I. Donde «P» es la potencia en vatios, «V» es el voltaje en voltios y «I» es la corriente en amperios. Esta ecuación es fundamental para el cálculo de la potencia disipada en resistencias, la potencia consumida por dispositivos electrónicos y la potencia suministrada por fuentes de alimentación.

Errores comunes sobre la Ley de Ohm

A pesar de ser un principio fundamental en la teoría eléctrica, la ley de Ohm a menudo es malinterpretada o malinterpretada. Uno de los mitos más comunes es la idea de que la ley de Ohm solo se aplica a conductores ideales, es decir, conductores que no tienen resistencia. En realidad, la ley de Ohm es aplicable a una amplia gama de materiales conductores, desde metales hasta semiconductores.

Otro mito común es la idea de que la ley de Ohm no se aplica a circuitos de corriente alterna (CA). Si bien la forma de onda de la corriente en un circuito de CA puede ser diferente a la de un circuito de corriente continua (CC), los principios fundamentales de la ley de Ohm siguen siendo aplicables. La relación entre voltaje, corriente y resistencia se mantiene válida en circuitos de CA, aunque el análisis puede requerir técnicas adicionales para tener en cuenta la naturaleza variable de la corriente y el voltaje.