Ley de Ohm

El triángulo de la ley de Ohm permite de recordar las relaciones entre las magnitudes que intervienen en ella. Para conocer un valor, se tapa la letra correspondiente y las dos letras que quedan indican su relación.
El triángulo de la 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.

Ejemplo de dos recipientes conectados entre si a través de un tubo.
Para explicar la relación entre tensión, corriente y resistencia se usa, a veces, el ejemplo de dos recipientes conectados entre si a través de un tubo con una parte de este más estrecha y con uno de los recipientes lleno de agua.

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:

Ley de Ohm: fórmula para calcular la corriente conociendo la tensión y la resistencia.
Ley de Ohm: fórmula para calcular la corriente conociendo la tensión y la resistencia.

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:

Ley de Ohm: fórmula para calcular la tensión conociendo la corriente y la resistencia.
Fórmula para calcular la tensión conociendo la corriente y la resistencia.
Fórmula para calcular la resistencia conociendo la tensión y la corriente.

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.

Fórmula para calcular la potencia conociendo la tensión y la corriente.
Fórmula para calcular la potencia conociendo la tensión y 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.

Ejemplo de bombilla eléctrica de 60W alimentada con 220V AC.
Ejemplo de bombilla eléctrica de 60W alimentada con 220V AC.

 

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.

Ejemplo de bombilla eléctrica de 60W alimentada con 12V AC.
Ejemplo de bombilla eléctrica de 60W alimentada con 12V AC.

 

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.

Fórmula para calcular la potencia conociendo la tensión y la resistencia.
Fórmula para calcular la potencia conociendo la tensión y la resistencia.
Fórmula para calcular la potencia conociendo la tensión y la resistencia.
Fórmula para calcular la potencia conociendo la corriente y 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.

Todas las fórmulas de la Ley de Ohm
Todas las fórmulas de la Ley de Ohm y de la potencia.

 

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:

Calculadora de la Ley de Ohm
Calculadora de la Ley de Ohm

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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10 pensamientos en “Ley de Ohm”

  1. Muy bueno Gabriel. Justamente hace un rato (minutos) estaba explicándole a uno de los hermanos de mi hija algunas de estas cosas y aconsejándole que se dé una vuelta por Inventable, donde está todo explicado mucho más claramente de lo que puedo hacer yo. Felicitaciones.
    Un detalle: en la segunda fórmula de potencia debería decir “Fórmula para calcular la potencia conociendo la corriente y la resistencia”.

    Saludos cordiales,
    Juan

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