Ley de Ohm: Concepto, formula y aplicaciones

La electricidad es esencial para casi todas las actividades diarias, desde cargar un teléfono móvil hasta encender ciudades enteras, y para comprender cómo funciona es crucial la ley de Ohm, una de las piedras angulares de la electricidad y la electrónica. En este artículo, no solo descubrirá la relación fundamental entre tensión, corriente y resistencia, sino que también adquirirá una comprensión más profunda de cómo la electricidad alimenta nuestro mundo moderno.

¿Qué es la ley de Ohm?

La ley de Ohm es un principio esencial en el campo de la electrónica y la electricidad. Describe cómo se relacionan tres variables fundamentales en un circuito eléctrico: tensión, corriente y resistencia.

La Ley de Ohm establece que la corriente que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada sobre él e inversamente proporcional a su resistencia, a una temperatura constante.

Esta relación ayuda a comprender y predecir cómo funcionan los circuitos y cómo se pueden manipular para lograr resultados específicos. Es clave para calcular magnitudes de un circuito y, tambien, en situaciones prácticas en trabajos de electrónica.

Fórmula de la ley de Ohm

La fórmula de la Ley de Ohm es una herramienta esencial para los ingenieros y técnicos al diseñar y analizar circuitos eléctricos, ya que les permite predecir cómo se comportará un circuito bajo diferentes condiciones. La expresión es:

V=I×R

Donde:

• V representa la tensión o voltaje. Es la fuerza que impulsa a los electrones a moverse a través de un conductor. Se mide en voltios (V) y puede visualizarse como la «presión» eléctrica que empuja la corriente a través de un circuito.
• denota la corriente o intensidad. Es el flujo de electrones que pasa por un punto específico en un circuito por unidad de tiempo. Se mide en amperios (A) y puede considerarse como el «caudal» de electricidad que fluye a través de un conductor.
• R simboliza la resistencia. Es la propiedad de un material o componente que se opone al flujo de corriente eléctrica. Cuanto mayor sea la resistencia, menor será la corriente que fluye a través del material o componente. Se mide en ohmios (Ω) y actúa como un «inhibidor» del flujo eléctrico.

Conductores de la Ley de Ohm o Óhmicos

Los conductores óhmicos son aquellos materiales que siguen fielmente la ley de Ohm

En los conductores óhmicos, la resistencia permanece constante independientemente de la corriente o tensión aplicada.

Algunos ejemplos pueden ser el cobre y el aluminio. Sin embargo, es crucial considerar que la ley de Ohm es aplicable en un rango específico de temperaturas, ya que la resistencia puede variar con cambios extremos de temperatura.

Ejemplos de conductores Óhmicos

Imagina que tienes una tubería de agua que siempre permite que el agua fluya con la misma facilidad, sin importar cuánta agua intentes hacer pasar por ella. Esa tubería sería como un conductor óhmico.

Conductores no óhmicos

Estos son materiales que no siguen la ley de Ohm de manera lineal.

En los conductores no óhmicos, la resistencia puede cambiar dependiendo de la corriente o tensión aplicada.

Algunos ejemplos de conductores no óhmicos pueden ser semiconductores, gases ionizados y ciertos materiales a temperaturas extremas.

Ejemplo de Conductores no óhmicos

Imagina que tienes una tubería mágica de agua. A veces, cuando intentas hacer pasar mucha agua, la tubería se hace más pequeña y no deja pasar el agua fácilmente. Pero otras veces, cuando solo intentas hacer pasar un poquito de agua, la tubería se hace grande y deja que el agua fluya sin problemas. Esa tubería mágica sería como un conductor no óhmico.

¿Quien descubrió la Ley de Ohm?

Georg Simon Ohm, un físico alemán nacido en 1789 y fallecido en 1854, fue quien dio nombre a esta ley. Su trabajo en el campo de la electricidad fue revolucionario, y su descubrimiento permitió avances significativos en la comprensión y manipulación de circuitos eléctricos.

La ley de Ohm no surgió de la nada; fue el resultado de años de meticulosa investigación y experimentación por parte de Georg Simon. Durante la primera parte del siglo XIX, la electricidad era un campo emergente y fascinante, pero todavía estaba plagado de incógnitas.

Para el descubrimiento de la Ley de Ohm, Georg, utilizó una batería galvánica, un tipo de batería química, para producir una corriente eléctrica constante. Luego, midió la corriente que fluía a través de los alambres utilizando un galvanómetro, un dispositivo que indica la presencia y magnitud de una corriente eléctrica.

Aunque hoy consideramos su trabajo como fundamental, en su momento fue recibido con escepticismo por la comunidad científica. No fue sino hasta años después que la importancia de sus descubrimientos fue plenamente reconocida.

Relación entre intensidad y tensión en un conductor

La relación entre la intensidad y la tensión fue una revolución en el entendimiento de los circuitos eléctricos. Esta relación, propuesta por Georg Simon Ohm, establece que la intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial (tensión) entre sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.

Ejercicios de la ley de Ohm

La práctica es esencial para consolidar el entendimiento teórico de cualquier concepto, y la ley de Ohm no es la excepción. Resolver ejercicios prácticos te va ayudar a comprender mejor cómo se aplica esta ley en situaciones reales y cómo se relacionan la tensión, la corriente y la resistencia en diferentes escenarios.

Si estás buscando ejercicios detallados y explicaciones paso a paso sobre la ley de Ohm, Wuolah es una excelente plataforma para explorar. Wuolah es una comunidad en línea donde estudiantes, profesores y profesionales comparten recursos educativos. Aquí puedes encontrar una amplia variedad de ejercicios relacionados con la ley de Ohm, desde los más básicos hasta los más avanzados. Aquí te dejamos el enlace a algunos de ellos:

Problema:

Si se tiene una resistencia de 30 Ω y se conecta a una pila de 15 V, ¿cuál es la intensidad que circula por el circuito?

1. Para este problema vamos a utilizar la Ley de Ohm.
2. El problema nos pide la intensidad. Por lo que tendremos que despejarla en la formula básica: V=I×R
3. La formula despejada seria la siguiente: I=V/R
4. ​Introducimos los valores del voltaje y la resistencia. I= 15V/30 Ω
5. Resolvemos la operación I=0.5A

Aplicaciones de la ley de Ohm

La ley de Ohm tiene múltiples aplicaciones prácticas:

• Diseño de Circuitos: Permite a los ingenieros diseñar circuitos que cumplan con especificaciones precisas.
• Diagnóstico de Problemas: Ayuda a identificar problemas en circuitos al comparar valores teóricos con medidas reales.
• Validación de Componentes: Se puede usar para verificar si los componentes de un circuito están funcionando correctamente.
• Optimización de Sistemas: Al entender cómo se relacionan estas tres variables, se pueden hacer ajustes para optimizar el rendimiento de un sistema eléctrico.

Ciencia básica de los circuitos

Los circuitos, como toda materia, están compuestos por átomos. Estos átomos tienen protones (carga positiva), neutrones (sin carga) y electrones (carga negativa). Cuando se aplica una tensión a un circuito, los electrones comienzan a moverse, creando una corriente eléctrica. La resistencia es cualquier material o componente que impide o restringe este flujo de electrones.

Ideas Principales

• Es una relación fundamental entre tensión, corriente y resistencia.
• Fue propuesta por el físico alemán Georg Simon Ohm.
• Es esencial para el diseño, análisis y diagnóstico de circuitos eléctricos.
• Los conductores pueden ser óhmicos o no óhmicos.
• La ley de Ohm tiene aplicaciones prácticas en casi todos los aspectos de la electrónica y la electricidad.