LEY DE OHM

La Ley de Ohm establece que La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.
I = V / R
Donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:
* I = Intensidad en amperios (A)
* V = Diferencia de potencial en voltios (V)
* R = Resistencia en ohmios (Ω).

ohms-law-illustrated

 

La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la relación:
V = I * R
Al despejar la resistencia de la expresión matemática de la ley de Ohm tenemos que
R = V / I
R (en Ohm)= V (en volts)/I (en amperes) es decir 1ohm=V/A
* La ley de Ohm presenta algunas limitaciones como son:

*   Se puede aplicar a los metales pero no al carbón o a los materiales utilizados en los transistores.
*   Al utilizarse esta ley debe recordarse que la resistencia cambia con la temperatura, pues todos los materiales se calientan por el paso de corriente.
*   Algunas aleaciones conducen mejor las cargas en una dirección que otra.

 

Para que se vea gráficamente, hice algunas simulaciones al respecto. En la figura 1

vemos que si conecto una resistencia de 1 ohm a una fuente de 1 volt, tal como nos indica la fórmula, efectivamente circula 1 amper.

Puse 4 ejemplos más en los cuales varié la resistencia (en 2 de ellos) y la tensión (en los otros 2). Como se puede ver, la ley se cumple en todos los casos.

Nótese que en ningún caso he podido definir el cambio de corriente, pues ésta es consecuencia de los otros 2 parámetros.

Las resistencias (vamos a aclarar que es un componente electrónico que “dificulta” el paso de la corriente) se pueden combinar para distintos usos de 3 formas: serie, paralelo y mixto. En la figura 2

simplemente he puesto por un lado 4 resistencias de 1 ohm en serie y con el tester (virtual) en modo resistencia medí el resultado 4 ohms y por el otro 4 resistencias de 1 ohm en paralelo, midiendo con el tester, da 0.25 ohms.

El modo mixto es solo combinaciones de serie-paralelo.

Para calcular las resistencias en serie, solo necesitamos sumar el valor de las mismas (Rt=R1+R2+Rn) o
Para el cálculo en paralelo es un poco más complicado y su fórmula es 1/Rt=1/R1+1/R2+1/Rn o y despejada, 

En la figura 3 vemos el modo mixto.

Otras de las leyes que vamos a necesitar son las de Kirchoff.

La primera es llamada Ley de los nodos o ley de corrientes la cual nos indica que: La suma de las corrientes que entran, en un nodo o punto de unión de un circuito es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nodo.

Esto significa que si p.ej. a un nodo le entran por un lado 2 amperes y por otro 1 amper, a la salida de ese nodo, TIENEN que salir 3 amperes.

Esto lo podemos ver claramente en la figura 4

Ahí vemos que la suma de las corriente medidas por U1 y U3 es igual a la medida por U2. A su vez, la suma de U4 y U8 es igual a U2 e igual a la suma de , y U1 y U3.Por último vemos que la suma de U5 y U6 es igual a U4 y a U7.

La segunda ley es llamada Ley de las “mallas” o ley de tensiones la cual nos dice que: Para todo conjunto de conductores que forman un circuito cerrado, se verifica que la suma de las caídas de tensión en las resistencias que constituyen la malla, es igual a la suma de las tensiones intercaladas.

Esto lo vamos a ver perfectamente en la figura 5

en la que vemos que la suma de U1+U2+U3+U4 es igual a U5

Por último vamos a hablar de potencia. En un momento determinado, la potencia desarrollada es directamente proporcional a la tensión (o diferencia de potencial) y a la intensidad que circula. P=E.I Si E está en volts e I en amperes, P va a estar en watts. Esto significa que si hacemos circular 1 volt por una resistencia de 1 ohm (lo que nos dice que va a circular 1 amper) entonces la potencia desarrollada en esa resistencia va a ser de 1 watt.

En la figura 6,

en la que he intercalado un wattimetro, vemos que con 12 volts y una resistencia de 12 ohms (circula 1 amper) la potencia es de 12 watts. En las 2 figuras siguientes hice lo siguiente, en 1 dupliqué el voltage, y en la otra al doble la resistencia, sin embargo los resultados son muy distintos, espero que alguien me diga el pq. y qué hubiera pasado si en lugar de aumentar la resistencia al doble, la hubiera disminuido a la mitad?.

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