Ley de Ohm

La Ley de Ohm es uno de los pilares de la electricidad y de la electrónica. Su fórmula, bastante simple, relaciona las tres magnitudes eléctricas fundamentales: la tensión, la corriente y la resistencia.  En este post explico brevemente los conceptos principales sobre los cuales se basa.

Para explicar gráficamente y en modo sencillo estas magnitudes y también la Ley de Ohm se recurre a veces, al ejemplo de dos recipientes conectados entre si a través de un tubo con una parte de este más estrecha. Uno de estos recipientes está lleno de agua mientras el otro está más vacío como podemos observar en la figura.

La diferencia en el nivel del agua entre los dos recipientes equivale a la tensión (o diferencia de potencial eléctrico). La cantidad de agua que pasa equivale a la corriente mientras que el diámetro del tubo representa la resistencia: menor es el diámetro, mayor la resistencia (menos agua pasa). La cantidad de agua que pasa no solo depende del diámetro del tubo sino también de la diferencia en la cantidad de agua entre los recipientes. Si ambos recipientes tuvieran la misma cantidad de agua, no habría diferencia de potencial entre ellos (tensión) y no pasaría agua (corriente) a través del tubo (resistencia). Por lo que hemos visto, la relación entre estas magnitudes es muy simple:

Es decir, la corriente equivale a la tensión dividida la resistencia. Mayor será la tensión, mayor la corriente. Mayor la resistencia, menor la corriente. Si aplicamos el pasaje de términos en la fórmula podemos obtener la tensión y también la resistencia como incógnitas. Estas serían la fórmulas derivadas:

La tensión (o diferencia de potencial) se mide en Volts (V), la corriente en Amperios o Amperes (A) y la resistencia en Ohms ()

Potencia eléctrica y Ley de Ohm

La fórmula de la potencia eléctrica (que se mide en Watt) es muy sencilla y equivale a la tensión multiplicada por la corriente.

Es interesante observar que, manteniendo la misma potencia y bajando la tensión, la corriente aumenta, como se puede observar en los diseños de ejemplo. En el primero tenemos una bombilla eléctrica de 60W, alimentada por le red eléctrica de 220V. En este caso la corriente por los cables será de  0,27A solamente.

 

En el segundo ejemplo vemos como la corriente de otra bombilla eléctrica con la misma potencia de la anterior, pero alimentada con 12V es 18 veces más elevada.

 

El tema de las altas corrientes cuando se trabaja con circuitos en baja tensión lo he analizado en mi artículo "Instalaciones a 12V DC: algunos aspectos técnicos".

La fórmula de la potencia no tiene cuenta de la resistencia pero gracias a la Ley de Ohm que hemos visto antes, podemos reemplazar los multiplicandos por sus equivalentes "resistivos". De esta forma logramos obtener fórmulas de potencia que incluyen la resistencia.

 

A los que se preguntan que utilidad pueden tener está últimas fórmulas les digo que son muy usadas para calcular la potencia que disipa una resistencia sabiendo la corriente o la tensión en ella.

Las posibles combinaciones de las dos fórmulas nos permite de obtener cualquier resultado en base a un par de valores. Prácticamente podemos obtener 12 fórmulas distintas. Las más complicadas son dos porque usan la raíz cuadrada, el resto son bastante simples.

 

He desarrollado una calculadora on-line en javascript que, usando las fórmulas que hemos visto, permite de obtener todos los valores de tensión, corriente resistencia y potencia, introduciendo solamente dos de ellos. Este es el link:

Para terminar, he organizado mejor las otras calculadoras publicadas en Inventable, poniendo los links en una página sola a la cual se puede acceder desde el menù principal de Inventable con la voz "Calculadoras".
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