Explicación de la ley de Ohm


Esta ley se establece como

V = I cdot R
V = I cdot R


Voltaje = Corriente multiplicada por la resistencia

Tambien se puede representar alternativamente como
E = I cdot R
E = I cdot R

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 elecrónica, en compañia de las leyes de Kirchhoff del voltaje y de la corriente. Estas tres leyes conforman el marco dentro del cual el resto de la electronica se establece. Es importante notar que estas leyes no se aplican en todas las condiciones, pero definitivamente se aplican con gran precision 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 traves de un conductor es proporcional a la fuerza electromotriz aplicada entre sus extremos, teniendo en cuenta que las temperatura y demás condiciones se mantengan constantes.
Hay que tener en cuenta que no se menciona la resistencia, sino que simplemente éste 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; y
  • Existen efectos térmicos definitivos en la resistencia (o la resistencia efectiva) en los conductores.


Graf VIR.jpg
Graf VIR.jpg


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 y = mx 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.
 V = I cdot R
V = I cdot R


 I = frac{V}{R}
I = frac{V}{R}


 R = frac{V}{I}
R = frac{V}{I}



La Ley de Ohm se puede entender con facilidad si se analiza un circuito donde están en serie, una fuente de voltaje (una batería de 12 voltios) y un resistor de 6 ohms (ohmios).
Se puede establecer una relación entre el voltaje de la batería, el valor del resistor y la corriente que entrega la batería y que circula a través del resistor.
Esta relación es: I = V / R y se conoce como la Ley de Ohm
Entonces la corriente que circula por el circuito (por el resistor) es: I = 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios.
De la misma fórmula se puede despejar el voltaje en función de la corriente y la resistencia, entonces la Ley de Ohm queda: V = I x R.

ley_de_ohm.gif

Entonces, si se conoce la corriente y el valor del resistor se puede obtener el voltaje entre los terminales del resistor, así: V = 2 Amperios x 6 ohms = 12 Voltios
Al igual que en el caso anterior, si se despeja la resistencia en función del voltaje y la corriente, se obtiene la Ley de Ohm de la forma: R = V / I.
Entonces si se conoce el voltaje en el resistor y la corriente que pasa por el se obtiene: R = 12 Voltios / 2 Amperios = 6 ohms
Es interesante ver que la relación entre la corriente y el voltaje en un resistor es siempre lineal y la pendiente de esta línea está directamente relacionada con el valor del resistor. Así, a mayor resistencia mayor pendiente. Ver gráfico abajo.
Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el siguiente triángulo que tiene mucha similitud con las fórmulas analizadas anteriormente.

triangulo_ley_ohm.gif

Se dan 3 Casos:

- Con un valor de resistencia fijo: La corriente sigue al voltaje. Un incremento del voltaje, significa un incremento en la corriente y un incremento en la corriente significa un incremento en el voltaje.
-
Con el voltaje fijo: Un incremento en la corriente, causa una disminución en la resistencia y un incremento en la resistencia causa una disminución en la corriente
-
Con la corriente fija: El voltaje sigue a la resistencia. Un incremento en la resistencia, causa un incremento en el voltaje y un incremento en el voltaje causa un incremento en la resistencia

Represetación gráfica de la resistencia

Para tres valores de resistencia diferentes, un valor en el eje vertical (corriente) corresponde un valor en el eje horizontal (voltaje).

LeyOhmEn3R.gif

Las pendientes de estas líneas rectas representan el valor del resistor.
Con ayuda de estos gráficos se puede obtener un valor de corriente para un resistor y un voltaje dados. Igualmente para un voltaje y un resistor dados se puede obtener la corriente. Ver el gráfico.

http://www.unicrom.com/Tut_leyohm.asp



Enunciado


En un conductor recorrido por una corriente eléctrica, el cociente entre la diferencia de potencial aplicada a los extremos del conductor y la intensidad de la corriente que por él circula es una cantidad constante, que depende del conductor. A esta cantidad se le denomina resistencia.
La ley enunciada verifica la relación entre voltaje de la red y corriente en un resistor.