Explicación de la Ley de Ohm

En esta nueva clase te explicaré todo sobre el enunciado de la ley de Ohm ¿Quién la propuso? Sus aplicaciones y como calcularla, con la intención de ayudarte a complementar tus clases de electrónica, además te dejaré una calculadora para la ley de Ohm para que puedas empezar a practicar de inmediato, no olvides en compartir para que pueda seguir creando estos tutoriales amigo.

¿Qué es la ley de Ohm?

En un circuito eléctrico, la intensidad de corriente que circula es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica que está presente en el circuito.

La definición de la ley de Ohm indica la relación que existe entre la tensión, corriente y resistencia en un circuito eléctrico, permitiendo analizar los efectos en los cambios de cualquiera de estos parámetros, otro aspecto importante es que gracias a esta ley se introduce una nueva fórmula para obtener la potencia eléctrica en el análisis de circuitos.

Fórmula de la ley de Ohm

Donde

• I es la corriente que circula en el componente o circuito en Amperes (A)
• V es el diferencia de potencial expresada en Volts (V)
• R es la resistencia eléctrica del circuito o componente

Si te queda duda de que es cada uno de los parámetros anteriores, puedes revisar los siguientes artículos donde profundizo en cada uno de estos parámetros:

• ¿Qué es la corriente eléctrica?
• ¿Qué es el voltaje o correctamente dicho, tensión eléctrica?
• ¿Qué es la resistencia eléctrica?

Esta fórmula nos indica que podemos calcular la corriente que circula en un componente en términos de su resistencia y tensión aplicada, sin embargo, si despejamos cada uno de los parámetros podemos expresarla en dos formas diferentes, por ejemplo:

Fórmula ley de Ohm en términos de voltaje y resistencia

Calculo de potencia en la ley de Ohm

Cuando la corriente eléctrica circula a través de un conductor se genera algo que llamamos efecto Joule, el cual enuncia que los conductores disipan la energía generada por los choques de electrones en sus átomos en forma de calor y esto se da cuando la temperatura del conductor alcanza un equilibrio térmico con el exterior. La disipación de potencia en un conductor la podemos expresar con la ecuación.

Si aplicamos ley de Ohm tenemos que la potencia se puede calcular de las 2 siguiente manera:

• La potencia expresada en términos de la corriente
• O la potencia expresada en términos del voltaje

Calculadora Ley de Ohm online

Ahora que ya conoces cómo calcular la lay de Ohm, te dejo esta calculadora para que compruebes tus cálculos o simplemente los realices más rápido.

Triángulo de la ley de Ohm

Este triángulo es una representación gráfica que nos ayuda a recordar cada una de las fórmulas que se enuncian en esta ley.

Aunque realmente no es necesario memorizar cada una de la fórmula solo debes recordar una de las fórmulas por ejemplo V = I * R y después solo despejar matemáticamente el parámetro o variable que quieres calcular, pero si aun así no te ha quedado del todo claro, te dejo la siguiente lista con los pasos para leer el famoso triángulo de la ley de Ohm.

¿Cómo interpretar el triángulo de la ley de OHM?

1. Lo primero que debes comprender es que este triángulo cuenta con una línea vertical entre la I y la R, esto indica que los valores derecha e izquierda deben multiplicarse.
2. La línea horizontal que separa a la V del resto de parámetros indica una división.
3. Ahora solo debes elegir un parámetro supongamos que queremos obtener la fórmula de la corriente, si quitáramos la I del triángulo sólo quedaría la V arriba de la R, entonces la fórmula indica que debemos realizar la división V entre R (voltaje entre resistencia)
4. Si lo que quieres es obtener el voltaje o la V, solo quitala del triángulo y quedaría únicamente la I y la R, y como la línea vertical representa una multiplicación, la fórmula del voltaje queda como V = I * R (Intensidad de corriente por resistencia)
5. Y para cualquier otro parámetro debes hacer exactamente lo mismo y listo.

Ejercicios: ¿Cómo utilizar la ley de Ohm?

Aunque te he dejado una calculadora, debes practicar para que no dependas de una herramienta en sí, así que haremos un ejercicio muy sencillo aplicado lo visto en los diodos LED.

En este circuito de ejemplo podemos observar un circuito básico de un LED conectado en serie a una resistencia "R", el cual tiene una voltaje de entrada "V_in", Voltaje de LED "V_D" y esta conectado a tierra a través de la resistencia.

Datos:

• Si Vin = 12 V
• VD = 2 V
• Corriente en el LED es de 20 miliAmperes

Obtener el valor de la resistencia y su potencia. 

Si nos basamos en el triángulo anterior debes quitar la "I", quedando V/R, por lo tanto, ya tenemos la ecuación de la ley de Ohm que nos permite obtener el valor de la resistencia, sin embargo, tenemos una caída de tensión en el LED la cual es igual a 2 V, lo que nos da como resultado que

• V = Vin - V_D = 12 - 2 = 10
• I = 20 mA = 0.020 A

Si sustituimos tenemos que I = (12-2) / 0.020 = 500

Por lo tanto el valor de la resistencia que necesita nuestro circuito es de 500 Ω, pero 500 Ohms no es un valor comercial, también he realizado una calculadora de resistencia, que al ingresar estos 500 Ohms nos indica que:

• El valor comercial más cercano es de 560 Ω con código de colores Verde, Azul y Cafe.

La potencia en la resistencia la obtenemos utilizando la ecuación P = R*I² la cual es una variante de la ley de Ohm que se obtiene al sustituir ciertos parámetros, si sustituimos tenemos lo siguiente:

• P = 560 * (0.02)²= 0.224 W, lo que indica que una resistencia de cuarto de watt es suficiente para este circuito, aunque lo más común es poner una de 1/2 watt.

Ten en cuenta que la resistencia calculada fue 500 pero en el circuito real lo que pondrás es 560 el cual es el valor comercial, así que no olvides este detalle y siempre calcula la potencia eléctrica que se disipara en tus componentes.

Historia: Origen de la ley de OHM

Antes de continuar creo que debemos dar reconocimiento al físico y matemático Georg Simon Ohm, quien en 1827 descubre y da a conocer la ley de Ohm, la cual se convirtió en una de las leyes de la electrónica más importantes hasta el día de hoy, no obstante, en el año en que fue publicada no causó gran impacto entre la comunidad científica de la época, lo que llevo a Ohm a renunciar a su puesto como profesor, aunque regresó a las aulas poco tiempo después en la Escuela Politécnica de Núremberg.

Aplicaciones de la ley de Ohm en análisis de circuitos

Aplicar esta ley en circuitos eléctricos es relativamente sencillo, ya que a través de la fórmula podemos obtener la corriente que circula en un componente o circuito, por ejemplo, si utilizamos esta ley podemos obtener la resistencia que requiere un LED para que no se queme cuando entre en funcionamiento nuestro circuito, y para eso tengo estos dos artículos donde puedes obtener la resistencia con solo introducir algunos parámetros.

Eres todo un genio por haber terminado este tutorial de la ley de Ohm, ahora ya sabes como utilizarla y lo más importante, sabes como interpretar el triángulo de la ley de Ohm, con el cual  podrás obtener todas las fórmulas en términos de corriente, resistencia o voltaje.