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LA LEY DE OHM
La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es
una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a
los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como
son:
Tensión o voltaje "E", en volt (V).
Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).
Resistencia "R" en ohm () de la carga o consumidor conectado al circuito.
Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga
eléctrica "R" y la circulación de una intensidad o flujo de corriente eléctrica " I "
suministrado por la propia pila.
Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la
corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el
valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente
proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y,
viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente
aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se
mantenga constante.
Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es
directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje
aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito
aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la
resistencia conectada al circuito se mantenga constante.
Postulado general de la Ley de Ohm
El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es
directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente
proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.
FÓRMULA MATEMÁTICA GENERAL DE REPRESENTACIÓN DE LA LEY DE OHM
Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por
medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:
VARIANTE PRÁCTICA:
Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas
pueden realizar también los cálculos de tensión, corriente y resistencia
correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma más fácil utilizando el siguiente
recurso práctico:
Con esta variante sólo será necesario tapar con un dedo la letra que representa el
valor de la incógnita que queremos conocer y de inmediato quedará indicada con las
otras dos letras cuál es la operación matemática que será necesario realizar.
HALLAR EL VALOR EN OHM DE UNA RESISTENCIA
Para calcular, por ejemplo, el valor de la resistencia "R" en ohm de una carga
conectada a un circuito eléctrico cerrado que tiene aplicada una tensión o voltaje "V"
de 1,5 volt y por el cual circula el flujo de una corriente eléctrica de 500 miliampere
(mA) de intensidad, procedemos de la siguiente forma:
Tapamos la letra “R” (que representa el valor de la incógnita que queremos despejar,
en este caso la resistencia "R" en ohm) y nos queda representada la operación
matemática que debemos realizar:
Como se puede observar, la operación matemática que queda indicada
será: dividir el valor de la tensión o voltaje "V", por el valor de la intensidad de la
corriente " I " , en ampere (A) . Una vez realizada la operación, el resultado será el
valor en ohm de la resistencia "R" .
En este ejemplo específico tenemos que el valor de la tensión que proporciona la
fuente de fuerza electromotriz (FEM) (el de una batería en este caso), es de 1,5 volt,
mientras que la intensidad de la corriente que fluye por el circuito eléctrico cerrado
es de 500 miliampere (mA).
Como ya conocemos, para trabajar con la fórmula es necesario que el valor de la
intensidad esté dado en ampere, sin embargo, en este caso la intensidad de la
corriente que circula por ese circuito no llega a 1 ampere. Por tanto, para realizar
correctamente esta simple operación matemática de división, será necesario
convertir primero los 500 miliampere en ampere, pues de lo contrario el resultado
sería erróneo. Para efectuar dicha conversión dividimos 500 mA entre 1000:
Como vemos, el resultado obtenido es que 500 miliampere equivalen a 0,5 ampere,
por lo que procedemos a sustituir, seguidamente, los valores numéricos para poder
hallar cuántos ohm tiene la resistencia del circuito eléctrico con el que estamos
trabajando, tal como se muestra a continuación:.
Como se puede observar, el resultado de la operación matemática arroja que el valor
de la resistencia "R" conectada al circuito es de 3 ohm.
HALLAR EL VALOR DE INTENSIDAD DE LA CORRIENTE
Veamos ahora qué ocurre con la intensidad de la corriente eléctrica en el caso que
la resistencia "R", en lugar de tener 3 ohm, como en el ejemplo anterior, tiene ahora
6 ohm. En esta oportunidad la incógnita a despejar sería el valor de la corriente " I ",
por tanto tapamos esa letra:
A continuación sustituimos “V” por el valor de la tensión de la batería (1,5 V) y la “R”
por el valor de la resistencia, o sea, 6. A continuación efectuamos la operación
matemática dividiendo el valor de la tensión o voltaje entre el valor de la resistencia:
En este resultado podemos comprobar que la resistencia es inversamente
proporcional al valor de la corriente, porque cuando el valor de "R" aumenta de 3 a 6
ohm, la intensidad " I " de la corriente también, varía, pero disminuyendo su valor de
0, 5 a 0,25 ampere.
HALLAR EL VALOR DE LA TENSIÓN O VOLTAJE
Ahora, para hallar el valor de la tensión o voltaje "V" aplicado a un circuito, siempre
que se conozca el valor de la intensidad de la corriente " I " en ampere que lo recorre
y el valor en ohm de la resistencia "R" del consumidor o carga que tiene conectada,
podemos seguir el mismo procedimiento tapando en esta ocasión la "V”, que es la
incógnita que queremos despejar.
A continuación sustituyendo los valores de la intensidad de corriente " I " y de la
resistencia "R" del ejemplo anterior y tendremos:
El resultado que obtenemos de esta operación de multiplicar será 1,5 V,
correspondiente a la diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM), que
proporciona la batería conectada al circuito.
Los más entendidos en matemáticas pueden utilizar directamente la Fórmula
General de la Ley de Ohm realizando los correspondientes despejes para hallar las
incognitas. Para hallar el valor de la intensidad "I" se emplea la representación
matemática de la fórmula general de esta Ley:
http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/img_ley_ohm/o_000002_2.gif
De donde:
I – Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A)
E – Valor de la tensión, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V)
R – Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm ().
Si, por el contrario, lo que deseamos es hallar el valor de la resistencia conectada al
circuito, despejamos la “R” en la fórmula de la forma siguiente:
Y por último, para hallar la tensión despejamos la fórmula así y como en los casos
anteriores, sustituimos las letras por los correspondientes valores conocidos:
Fuente; http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/ke_ley_ohm_1.htm
EJERCICIOS
http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_vi/ejercicios/bl_6_ap_1_08.htm