Ley de Ohm


George Simon Ohm, formuló en 1827 la que se conoce como Ley de Ohm. Posiblemente una de las leyes fundamentales que debe conocer y aplicar correctamente un técnico.


Primero definió matemáticamente las tres magnitudes físicas principales de la electricidad:




En el símil hidráulico de la siguiente, el Voltaje (V) vendría representado por la diferencia de Altura del agua, la Resistencia (R) por el Ancho del tubo, y la Corriente (I) por el Caudal del agua que sale:



La Ley de Ohm relaciona estas tres magnitudes físicas, siendo su enunciado el siguiente:


La intensidad de la corriente electrica en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada, e inversamente proporcional la resistencia del mismo.


O sea, que un aumento del Voltaje (mayor Altura de agua) o disminución de la Resistencia (tubo más Ancho), provoca un aumentando proporcional de la Corriente eléctrica (mayor Caudal de agua)



Su formulación matemática es:



La ley de Ohm se aplica a la totalidad de un circuito o a una parte del mismo. Analicemos la parte del circuito que analicemos, siempre se cumplirá.



Reforcemos los conocimientos adquiridos con el siguiente ejemplo: Imagina que tienes dos mangueras unidas, una más ancha que la otra y conectadas a una llave de agua.




En este símil hidráulico, la corriente sería continua, ya que el agua va siempre en el mismo sentido. Si el agua cambiase su dirección de circulación cada cierto tiempo, sería equivalente a la circulación de corriente alterna. Solo a título informativo, comentar que para el análisis de circuitos de corriente alterna se sustituye la Resistencia (R) por la Impedancia (Z), que tiene en cuenta los desfases entre Voltaje e Intensidad y los efectos de los campos electromagnéticos producidos en los componentes electrónicos del circuito..


Y antes de entrar en materia, una curiosidad, ¿cuántos electrones, como unidad de carga eléctrica mínima, se están moviendo cuando decimos que la corriente que circula es de 1 Amperio? Pues, medido experimentalmente en laboratorio, nada menos que aproximadamente 6,241509×10^18 electrones cada segundo. A la carga eléctrica de estos más de 6 trillones de electrones se la llama Culombio. Por lo tanto:


1 Amperio = 1 Culombio x 1 Segundo.


De ella deriva el Faradio como unidad para medir la capacidad de almacenar carga de los condensadores, o los A.h (Amperios-Hora) para medir la cantidad de electricidad que puede almacenar una batería. Ya puedes averiguar cuántos electrones de más se almacenan en cualquier dispositivo (carga negativa), o cuanta falta de electrones (carga positiva) acumula. En el símil hidráulico sería la cantidad de agua acumulada en el depósito de agua.

Seguimos. De la ecuación de la Ley de Ohm que vimos anteriormente, podemos despejar los valores de Voltaje y de Resistencia. De esta manera, conocidos o medidos dos de ellos, podremos calcular el tercero. Aunque la fórmula no es difícil de recordar, existe una regla nemotécnica conocida como el Triángulo de la Ley de Ohm que facilita su uso:



En este triángulo, solo hay que tapar la variable que queremos calcular y aparecerán las otras dos variables con la posición que ocupan en la ecuación que corresponda.


Veamos ahora cómo aplicar la ley en un circuito sencillo:



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


Circuito con varias resistencias en serie


Si sabemos el voltaje de alimentación, primero calcularemos la resistencia equivalente total sumando todas las resistencias que se encuentran en serie.


Con este valor, aplicamos la Ley de Ohm como en el ejemplo anterior, y conocida la corriente que circula por el circuito, podemos calcular el voltaje en cada una de las resistencias, cuya suma, si no nos hemos equivocado, será el voltaje de alimentación:





Circuito con varias resistencias en paralelo


Si conocemos el voltaje en los extremos de cada resistencia, por lo que podremos calcular de manera sencilla la corriente que circula por cada una de ellas. Y si calculamos la resistencia equivalente total aplicando las formulas de calculo para resistencias en paralelo, podremos comprobar que la corriente que circula por esta resistencia equivalente total es igual a la suma de las corrientes anteriormente calculadas que circula por cada una de las resistencias:





Circuito mixto


En un circuito mixto de resistencias conectadas en serie y en paralelo, aplicaremos lo ya aprendido, pero dividiendo el circuito en subcircuitos de resistencias en función de cómo estén conectadas:



Videos sobre resistores y su aplicación:


Cálculo del valor del resistor equivalente:



¿Qué es un resistor? ¿De que tipos existen?



Cómo leer el código de colores de un resistor: