Leyes

 - Ley de Ohm-     

La ley de Ohm es la relación existente entre conductores eléctricos y su resistencia que establece que la corriente que pasa por los conductores es proporcional al voltaje aplicado en ellos.


El físico alemán Georg Simon Ohm (1787-1854) fue el primero en demostrar experimentalmente esta relación
Enunciado de la ley de Ohm


Ohm descubrió al principio del siglo XIX que la corriente a través de un metal era directamente proporcional al voltaje o diferencia de potencial eléctrico por el metal. El descubrimiento de Ohm condujo a la idea de la resistencia en los circuitos.


La ley de Ohm expresada en forma de ecuación es V=RI, donde V es el potencial eléctrico en voltios, I es la corriente en amperios y R es la resistencia en ohms.



Triángulo de Ohm, donde se observan las relaciones entre voltaje, corriente y resistencia.


Para entender la ley de Ohm, necesitamos aclarar los conceptos de carga, corriente y voltaje.
Conceptos claves de la ley de Ohm
Carga


La fuente de todas las cargas eléctricas reside en la estructura atómica. La carga de un electrón es la unidad básica de la carga. La medida para la carga es el coulomb (C) en honor al físico francés Charles Augustin de Coulomb. La carga de un electrón es igual a 1,60 x10-19 C. Esto significa que una carga de 1 C es igual a la carga de 6,25x1018 electrones.
Conductores


Aquellas sustancias por donde las cargas se mueven fácilmente se llaman conductores. Los metales son excelentes conductores debido a la descolocación o movimiento de sus electrones en su estructura cristalina atómica.


Por ejemplo, el cobre, que es usado comúnmente en cables y otros dispositivos eléctricos, contiene once electrones de valencia. Su estructura cristalina consta de doce átomos de cobre unidos a través de sus electrones descolocados. Estos electrones pueden ser considerados como un mar de electrones con la capacidad de migrar por el metal.
Conductores óhmicos


Los conductores óhmicos son aquellos que cumplen la ley de Ohm, es decir, la resistencia es constante a temperatura constante y no dependen de la diferencia de potencial aplicado. Ejemplo: conductores metálicos.
Conductores no óhmicos


Son aquellos conductores que no siguen la ley de Ohm, es decir, la resistencia varía dependiendo de la diferencia de potencial aplicado. Ejemplo: ciertos componentes de aparatos electrónicos como computadoras, teléfonos celulares, etc.
Aislantes


En cambio, aquellas sustancias que resisten al movimiento de la carga son llamadas aislantes. Los electrones de valencia de los aislantes, como el agua y la madera, están fuertemente restringidos y no pueden moverse libremente por la sustancia.


Puntos claves a recordar


El voltaje mueve la corriente mientras la resistencia la impide.


La ley de Ohm se refiere a la relación entre voltaje y corriente.


Circuitos o componentes que obedecen la relación V=IR son conocidos como óhmicos y presentan gráficos corriente-voltaje que son lineales y pasan por el punto cero.


Una regla mnemotécnica para recordar la fórmula de Ohm es recordar que Victoria es la Reina de Inglaterra; V=R.I


Problemas aplicando la ley de Ohm
Problema 1( ejemplo)


Calcule la resistencia eléctrica de un resistor que presenta 10 A de corriente y 200 v de diferencia de potencial.


Respuesta: según la ley de Ohm, la resistencia se calcula a partir de la expresión V=RI, despejando la R tenemos que R=V/I=200 volts/10 A= 20 Ω. La resistencia es igual a 20 Ω.
Problema 2


Un conductor tiene una resistencia de 54 Ω.


a) ¿Cuál es la corriente si el conductor se conecta a una batería de 9 volts?


b) ¿Cuál es el voltaje en sus terminales si por el conductor pasa una corriente de 200 mA?


Respuesta:


a) I=0,16 A=160 mA


b) V=10,8 volts







La lLey de Ohm


La ley de Ohm es un elemento fundamental para la explicación de ciertos fenómenos relacionados con la electricidad. Este hecho fue descubierto en el año de 1827 por George Simón Ohm, observó la relación entre el voltaje aplicado V, la Intensidad I y la resistencia R, donde se expresa con la famosa Ley de Ohm, que es la ecuación fundamental de toda la ciencia de la electricidad, esta ley ha revestido extraordinaria importancia en los cálculos eléctricos. En su formulación más sencilla, esta ley afirma que la intensidad de la corriente (I) que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial (V) y, paralelamente, inversamente proporcional a la resistencia (R).


Cómo podemos saber, el voltaje y la resistencia afectan la intensidad de corriente en un circuito, y que el voltaje cae a través de una resistencia. Las relaciones básicas de la intensidad de la corriente, voltaje y resistencia son las siguientes mencionadas:


La intensidad de corriente de un circuito aumenta cuando se aumenta el voltaje sin variar la resistencia.


La intensidad de corriente de un circuito disminuye cuando se aumenta la resistencia sin variar el voltaje.


Estas dos relaciones constituyen la Ley de Ohm, que es la ley más básica de los circuitos eléctricos y que suele enunciarse de la siguiente manera:

Fig.  Ley de Kirchoff