OTRAS FORMAS DE REPRESENTAR LA LEY DE OHM, EL TRIÁNGULO DE LA LEY DE OHM

Medir voltaje con un voltímetro, utilización ley de Ohm

Matemáticamente la ley de Ohm, originalmente expresada como I = V / R , se puede representar mediante otras dos ecuaciones equivalentes así:

Voltaje = Intensidad x Resistencia  ---------    V = I x R

Mediante esta fórmula se puede obtener el valor del voltaje ( V ) de la fuente de alimentación, conociendo la intensidad ( I ) de la corriente y la resistencia ( R ).

Resistencia = Voltaje / Intensidad  ----------     R = V / I

Mediante esta fórmula se puede obtener el valor de la resistencia ( R ), conociendo la intensidad de la corriente ( I ) y el voltaje ( V ).

Los siguientes ejemplos aclararán estos conceptos.

Ejemplo número 1. En el siguiente circuito se tiene como carga una resistencia de 6 ohmios y se ha medido una corriente de 2 amperios. ¿ Cuál será el voltaje de la fuente de alimentación ?.

Circuito eléctrico simple aplicaciones de la ley de ohm 1

Solución . En este caso conocemos los siguientes valores:

I = 2A
R = 6Ω

V = ?

Aplicando la ley de Ohm en la forma V = I x R y reemplazando las letras por sus valores correspondientes, tenemos lo siguiente:

V = 2A x 6Ω = 12V

Por tanto, la fuente de alimentación debe tener un voltaje de 12 voltios.

Ejemplo número 2 . En el siguiente circuito tenemos una fuente de alimentación de 24 voltios y se mide una corriente de 3 amperios. ¿ Cuál será el valor de la resistencia en ohmios ?.

Circuito eléctrico simple aplicaciones de la ley de ohm 2

Solución . En este caso tenemos los siguientes valores:

V = 24V
I = 3A
R = ? Ω

Utilizando la ley de Ohm en la forma R = V / I , obtenemos:

R = V / I = 24V / 3A = 8Ω

Por tanto, el valor de la resistencia es de 8 ohmios.

El triángulo de la ley de Ohm

Triángulo fórmula ley de Ohm

Las diferentes formas de expresar la ley de Ohm, examinadas hasta el momento, se pueden recordar con facilidad utilizando el triángulo de la imagen anterior, donde se encuentran representadas, en forma gráfica, las tres magnitudes de cualquier circuito, es decir el voltaje ( V ), la intensidad de la corriente ( I ) y la resistencia ( R ). Para la utilización de esta ayuda, simplemente tiene que tapar con un dedo en el triángulo la magnitud de interés y efectúe la multiplicación o división que le quede indicada. Esto es:

1. Si quiere hallar la intensidad ( I ), tape con un dedo la letra I. Obtendrá entonces V / R .

Despejando la intensidad en el triángulo de la ley de Ohm

2. Si quiere hallar el voltaje ( V ), tape con un dedo la letra V. Obtendrá entonces I x R .

Despejando el voltaje o tensión eléctrica en el triangulo de la ley de Ohm

3. Si quiere hallar la resistencia ( R ), tape con un dedo la letra R . Obtendrá entonces  V / I .

Despejando la resistencia en el triangulo de la ley de Ohm

Análisis de un circuito eléctrico mediante la ley de Ohm

La ley de Ohm es siempre válida en todo circuito eléctrico y en cada parte del mismo. Esto significa que si en una parte de un circuito eléctrico se conocen los valores particulares de dos de las tres magnitudes fundamentales ( I , V , R ), la tercera magnitud debe tener un valor tal que satisfaga la ecuación matemática descrita por la ley de Ohm. Para comprobar esta afirmación, consideremos el siguiente circuito eléctrico.

Circuito eléctrico simple comprobando la ley de Ohm

En este caso, si el interruptor S se encuentra cerrado, como podemos observar en la imagen del circuito, el amperímetro nos indicará la magnitud de la corriente ( I ) que circula a través del circuito. Esta corriente eléctrica está dada por  la siguiente fórmula:

                                                         I = V / R = 9V / 3Ω = 3A

Ahora vamos a verificar la ley de Ohm en otra parte del circuito, por ejemplo en la resistencia. En este caso, el voltímetro nos indicará el voltaje o diferencia de potencial en los extremos de la resistencia. Este voltaje ( V1 ) está dado por :

                                                        V1 = I x R = 3A x 3Ω = 9V

Es decir, toda la tensión de la fuente aparece en la resistencia, como era de esperarse. Incluso si el interruptor del circuito anterior se abre, la ley de Ohm sigue teniendo validez porque al ser infinita la resistencia del interruptor, deja de circular la corriente en el circuito. Bajo esta condición, la corriente medida por el amperímetro ( I ) será cero ( 0 ), lo mismo el voltaje en la resistencia medido con el voltímetro ( V1 ). Este voltaje será dado por la siguiente fórmula:

                                                        V1 = I x R = 0A x 3Ω = 0V

A continuación vamos a examinar otros problemas que nos van a permitir apreciar la utilidad y versatilidad de la ley de Ohm.

Problemas de aplicación de la ley de Ohm

Problema número 1 . Un equipo eléctrico que tiene una resistencia interna de 8 ohmios se debe conectar a una fuente de 110 voltios. Calcular:

a. La corriente que circula por el equipo.

b. El calibre mínimo del conductor o cable eléctrico que se debe utilizar para que el equipo funcione en forma segura.

Solución. El problema nos ofrece los siguientes datos:

V = 110V
R = 8Ω
I = ? A

Aplicando la ley de Ohm obtenemos los siguientes resultados:

a.      I = V / R = 110V / 8Ω = 13,75A

Esto es, la corriente que circula por el equipo es de 13,75 amperios.

b.      Con el valor de corriente obtenido anteriormente, nos apoyamos en el catálogo de cualquier fabricante de cables eléctricos para poder elegir la sección o calibre mínimo que debemos utilizar para dicha potencia eléctrica.

Problema número 2.  Una resistencia de 300 ohmios perteneciente a un receptor de radio es atravesada por una corriente de 40 miliamperios. ¿ Qué voltaje existe en los extremos de la resistencia ?

Solución.  El problema nos ofrece los siguientes datos:

 I = 40mA

R = 300Ω

V =  ?V

Antes de aplicar la ley de Ohm, es necesario tener las magnitudes en unidades en forma homogénea, es decir expresadas en unidades patrón de referencia. Observe que la resistencia si lo está ( en ohmios ), pero no la corriente, la cual está expresada en un submúltiplo ( miliamperios o milésimas de amperio ).

Por tanto, debemos convertir los 40 miliamperios en amperios. Para convertir miliamperios en amperios dividimos por 1000 , así:

                                                   40 miliamperios / 1000 = 0,040A

Ahora sí, aplicando la ley de Ohm, obtenemos:

V = I x R
V = 0,040A x 300Ω

V = 12 voltios

Con estos ejemplos hemos podido ver lo útil que es para todo técnico electricista o electrónico el conocimiento y utilización de la ley de Ohm.


Escrito por Archie Tecnology

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