Ley de Ohm: concepto, explicación y fórmula + ejercicios

La ley de Ohm es una fórmula matemática que describe la correlación de los parámetros eléctricos (resistencia, corriente, voltaje) con los que varían.

Indica que “la fuerza de una corriente continua es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.”

El nombre de la ley se debe al físico alemán Georg Ohm.

Las fórmulas son:

• I = V / R
• V = I · R
• R= V / I

Ley de Ohm: Concepto

Georg Ohm descubrió la ley de la electricidad que lleva su nombre.

Según esta:

• La magnitud de la corriente a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial  entre los extremos del conductor
• Y es inversamente proporcional a la resistencia que opone el conductor.

Dedicado desde un principio al estudio de la electricidad, en 1827 publicó aspectos más detallados de su ley.

Lo hizo en un trabajo titulado Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (Circuitos electrónicos estudiados por las matemáticas).

Pero este libro recibió una acogida tan fría que renunció a su cargo en la Universidad de los Jesuitas.

Finalmente, en 1833, consiguió un trabajo en la Universidad Politécnica de Nuremberg.

Ley de Ohm: explicación

La ley de Ohm es una ley en la electricidad que establece que:

“La fuerza de una corriente continua es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.”

Ley de Ohm: fórmula

• R es la resistencia. 

Por resistencia entendemos el obstáculo que la corriente encuentra en su camino.

Cuanto más alto es, más difícil le resulta a la corriente vencerlo. La unidad de resistencia es el ohmio y se denota con la letra griega omega (Ω).

• I es la corriente que circula por el conductor en amperios (A).
• V es la diferencia de potencial. 

Por otro lado, por voltaje entendemos la diferencia de potencial entre un punto y otro, expresada en voltios (V).

La fuerza de las cargas es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia.

Y para un voltaje más alto, mayor será la fuerza de atracción necesaria para mover las cargas, por lo que el mismo valor de resistencia será directamente proporcional a la corriente.

Para obtener la fórmula del triángulo, tenemos que cubrir la variable que queremos obtener a mano.

Si los dos elementos restantes están encima del otro, se dividen, y si son colineales, se multiplican.

• I = V / R
• V = I · R
• R= V / I

A veces se utiliza la fórmula de la energía eléctrica aplicando la Ley de Ohm. La ecuación de potencia es la siguiente (en vatios):

• P = V I, (Potencia = Voltaje x Corriente) y sus variantes: V = P/I y I = P/V,

Se pueden sustituir dos formas diferentes en la formulación de la Ley de Ohm.

Por ejemplo, si partimos de la fórmula de voltaje y sustitución, tenemos la siguiente fórmula:

• V = (P/V) R.

Aislando la fuente tenemos la siguiente forma:

• VU R = P.

Ley de Ohm: ejercicio

Para entender mejor la Ley de Ohm, usaremos un ejemplo hidráulico simple.

Imagina una manguera conectada al tanque de un camión de bomberos.

De este modo, los elementos equivalentes de un circuito eléctrico son los siguientes:

• Voltaje (V). Es igual a la capacidad de la bomba de agua del camión. La bomba de agua "aplica voltaje" al circuito.
• Resistencia (R). Es equivalente a la resistencia del tubo (diámetro).

Si la tubería tiene un diámetro grande, el agua fluirá más fácilmente que en una pequeña.

En el circuito de ejemplo, el concepto de resistencia es equivalente, pero se expresa en ohmios (Ω).

• Corriente (I). En nuestro ejemplo, la densidad es el número de moléculas de agua que fluyen a través de una parte del tubo por unidad de tiempo.

En un circuito eléctrico, el equivalente de las moléculas es la carga.

En esta analogía, se puede entender que  si aumenta el caudal (voltaje) de la bomba, aumentará el caudal (fuerza) del agua.

Del mismo modo, si utilizamos un tubo más pequeño (mayor resistencia), el caudal también disminuirá.