Ley de Ohm
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Ley de Ohm
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La ley de Ohm establece que: la intensidad que atraviesa un conductor es directamente proporcional al voltaje a la que esta sometido e inversamente proporcional a la resistencia del conductor:
donde I es la intensidad, V es el voltaje y R es la resistencia.
Esta ley también se puede expresar:
Voltaje = Corriente multiplicada por la resistencia.
También se puede representar alternativamente como:
Fuerza Electromotriz = Corriente multiplicada por la resistencia aunque los significados son los mismos, la diferencia de nomenclatura existe.
Basada en el trabajo de Georg Simon Ohm, la Ley de Ohm es una de las tres leyes fundamentales del estudio de la electricidad, en compañía de las leyes de Kirchhoff del voltaje y de la corriente. Estas tres leyes conforman el marco dentro del cual el resto de la electrónica se establece. Es importante notar que estas leyes no se aplican en todas las condiciones, pero definitivamente se aplican con gran precisión en alambres los cuales son usados para conectar entre sí la mayor parte de las partes electrónicas dentro de un circuito. Aunque las partes individuales pueden o no ser analizadas por la ley de Ohm, sus relaciones con el circuito pueden serlo.
El enunciado actual de la Ley de Ohm es:
La corriente que fluye a través de un conductor es proporcional a la fuerza electromotriz aplicada entre sus extremos, teniendo en cuenta que la temperatura y demás condiciones se mantengan constantes.
Hay que tener en cuenta que no se menciona la resistencia, sino que simplemente este es el nombre dado a la (constante de) proporcionalidad involucrada.
Algo importante que se obtiene de esta definición es:
- En un circuito pasivo, la corriente es el resultado del voltaje aplicado.
- Existen efectos térmicos definitivos en la resistencia (o la resistencia efectiva) en los conductores.
La ley de Ohm es lineal y por lo tanto asume su linealidad en la parte electrónica. Es fácil pensar en términos de una ecuación de línea considerando la resistencia como la constante m, la corriente como la variable x, y el voltaje como la variable dependiente y. De esta manera se establece una relación de proporcionalidad entre el voltaje y la corriente.
Por supuesto, la Ley de Ohm puede ser reorganizada de tres maneras válidas y equivalentes.
Entendiendo el voltaje, la corriente y la resistencia
editarLa analogía al flujo de agua
editarLos electrones fluyen a través de los alambres o cables como el agua fluye a través de tuberías. Entendiendo esta similaridad nos ayuda a apreciar la corriente, el voltaje y la resistencia en el contexto de la Ley de Ohm. Afortunadamente, entender la ley de Ohm es mas fácil que el agua, debido a que la ley de Ohm es lineal mientras las leyes que gobiernan el agua, no lo son.
Al imaginarse el agua fluyendo desde una torre de agua hacia algún destino, es claro que el peso del agua en parte superior de la torre empuja toda el agua a través de la tubería a sus diferentes destinos.
En este ejemplo, el agua no puede circular igual de rápido a través de todas las tuberías. Algunas son realmente escamosas,otras suben y bajan montañas, algunas están llenas de barro. Si se desprecian las causas de la resistencia en las tuberías, uno puede imaginar que entre mas se empuje el agua a través de ellas más rápido va a fluir el agua a través de ellas.
El voltaje, denotado con la letra V (y algunas veces "E", representando la fuerza electromotriz), es el empuje de electrones a través del cable o alambre, y es medido en voltios. Cuando el voltaje es aplicado a un alambre sería poco inteligente tocarlo, pero sin voltaje el alambre sería inofensivo.
En la analogía del flujo del agua, el voltaje es análogo al peso del agua en la torre que empuja el agua a través de todas las tuberías.
La corriente, expresada con la letra I, es el flujo de los electrones a través de un alambre, es medida en Amperios, que se abrevia con la letra A. La corriente es causada por el voltaje y no debe confundirse con el voltaje. Cuando se hacen cálculos con la Ley de Ohm la causa-efecto entre el voltaje no es tan notoria, pero al recordar lo básico de esta relación "causa efecto" evitará este tipo de confusiones.
En la analogía del flujo de agua, la corriente es el movimiento de agua. El flujo de agua puede ser expresado como un volumen de agua movido en un tiempo dado. De la misma manera, la medida de corriente puede ser definido en términos de electrones movidos en un tiempo dado.
La resistencia, expresada con la letra R, disminuye o resiste el flujo de electrones en el alambre, y es medido en Ohmios, expresada con la letra griega omega (Ω). La resistencia es causada por cualquier cosa, y por todo, en un alambre, pero es simplemente medida en Ohmios, en el ejemplo del agua que fluye por las tuberías la resistencia es causada por la restricciones de las tuberías, colinas y la materia barrosa que no se ve.
Bien, ahora, miremos el enunciado formal de la Ley de Ohm en un circuito eléctrico, la corriente que pasa a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada a través de ellos bajo condiciones físicas constantes.