Ley de Ohm

Juan Carlos G 2020-01-03
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Ley de Ohm


Explicación de la Ley de Ohm

En esta nueva clase te explicare 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 electríca que esta 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 formula para obtener la potencia eléctrica en el análisis de circuitos.

 

Formula de la ley de Ohm

 

Formula de la intensidad de corriente por ley de Ohm
Formula 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

Esta formula 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:

 

 

Formula ley de Ohm en términos de voltaje y resistencia

 

Formula de la resistencia por ley de ohm
Formula para obtener la resistencia por ley de Ohm


formula del voltaje por ley de ohm
Formula para obtener el voltaje por ley de Ohm

 

Disipación 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.

 

Potencia en un conductor
Potencia en un conductor

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

 

Formula de potencia en términos de corriente
Formula de potencia en términos de corriente

 

Formula de potencia en términos del voltaje
Formula de potencia en términos del voltaje

 

 

Origen 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 mas importantes hasta el día de hoy, no obstante, en el año en que fue publicada no causo gran impacto entre la comunidad científica de la época, lo que llevo a Ohm a renunciar a su puesto como profesor, aunque regreso 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 formula 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.

 

 

Calculadora Ley de Ohm online

 

Para hacer uso de esta calculadora solo debes introducir 2 de los valores conocidos, como indica el triángulo de la ley de Ohm.


Resultados


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Triangulo de la ley de Ohm

Triangulo para calcular los parámetros de la ley de ohm

Este triangulo es una representación gráfica que nos ayuda a recordar cada una de las formulas que se enuncian en esta ley. Aunque realmente no es necesario memorizar cada una de la formula solo debes recordar una de las formulas 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 triangulo de la ley de Ohm.

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

 

 

Ejemplos

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

Conexión básica de un LED en serieEn 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 "Vin", Voltaje de LED "VD" 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 triangulo 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 - VD = 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 mas 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 mas 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.

 

 

Eres todo un genio por haber terminado este minicurso de la ley de Ohm, por favor comparte esta clase en tus redes sociales me ayudarías bastante y podre crear mas tutoriales como este.

 

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Juan Carlos G

Electrónica y diseño web


Cree este blog para compartir uno de los temas que más me apasionan que es la electrónica, por lo tanto, además de tutoriales de electrónica, encontrarás en algunas páginas recomendaciones de productos relacionados a los LED principalmente.

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