De acuerdo con la ley de Ohm, la diferencia de voltaje o potencial entre dos lugares es proporcional a la corriente de electricidad que fluye a través de la resistencia, y la resistencia del circuito es proporcional a la corriente o electricidad que viaja a través de la resistencia. V=IR es la fórmula de la ley de Ohm. Georg Simon Ohm, un físico alemán, descubrió la conexión entre corriente, voltaje y relación. Echemos un vistazo más de cerca a la ley de Ohm, la resistencia y sus aplicaciones.
¿Qué es la Ley de Ohm?
El voltaje, la corriente y la resistencia son los tres componentes más fundamentales de la electricidad. La ley de Ohm representa una relación directa entre estas tres variables. De acuerdo con la ley de Ohm, la corriente que fluye a través de un conductor entre dos ubicaciones es proporcional al voltaje a través del conductor.
Diagrama de relación voltaje-corriente
Fórmula de la ley de Ohm
Esta es una de las reglas eléctricas más fundamentales. Ayuda en el cálculo de la potencia, la eficiencia, la corriente, el voltaje y la resistencia de un elemento en un circuito eléctrico.
V ∝ R
V = yo × R
Aquí,
- V es el voltaje,
- yo es la corriente, y
- R es la resistencia.
La unidad SI de resistencia es ohmios y se denota por Ω.
Aplicaciones de la Ley de Ohm
Cuando se conocen los otros dos números, la ley de Ohm se puede usar para determinar el voltaje, la corriente, la impedancia o la resistencia de un circuito eléctrico lineal.
Principales aplicaciones de la Ley de Ohm:
- También simplifica los cálculos de potencia.
- Para mantener la caída de voltaje deseada entre los componentes eléctricos, se emplea la ley de Ohm.
- Se debe determinar el voltaje, la resistencia o la corriente de un circuito eléctrico.
- La ley de Ohm también se utiliza para redirigir la corriente en amperímetros de CC y otras derivaciones de CC.
¿Cómo establecemos una relación corriente-voltaje?
La relación V ⁄ I permanece constante para una resistencia dada mientras se establece la conexión corriente-voltaje, por lo que un gráfico de la diferencia de potencial (V) y la corriente (I) debe ser una línea recta.
¿Cómo podemos descubrir los valores de resistencia desconocidos?
La relación constante es lo que determina los valores de resistencia desconocidos. La resistencia de un alambre con una sección transversal uniforme se basa en la longitud (L) y el área de la sección transversal (A). También depende de la temperatura del conductor.
La resistencia, a una temperatura dada,
R = ρ L ⁄ UN
Aquí, ρ es la resistencia o resistividad específica y es la característica del material del alambre.
La resistencia o resistividad específica del material del alambre es,
ρ = RA ⁄ L
Limitaciones de la ley de ohmios
- La ley de Ohm no se aplica a las redes unilaterales. La corriente solo puede fluir en una dirección en redes unilaterales. En este tipo de redes se utilizan diodos, transistores y otros componentes electrónicos.
- Los componentes no lineales también están exentos de la ley de Ohm. Los componentes no lineales tienen una corriente que no es proporcional al voltaje aplicado, lo que implica que el valor de resistencia de esos elementos varía dependiendo del voltaje y la corriente. El tiristor es un ejemplo de elemento no lineal.
resistencias
Uno de los componentes más importantes en los circuitos eléctricos es la resistencia. Debido a que están compuestos por una combinación de arcilla o carbono, son buenos conductores y buenos aislantes. Se ven cuatro bandas de colores en la mayoría de las resistencias. La primera y segunda bandas muestran el primer y segundo dígito del valor, respectivamente. Los dígitos de valor se multiplican en la tercera banda y la tolerancia se determina en la cuarta banda. Si no hay una cuarta banda, se presume que la tolerancia es más o menos 20 %.
Resistencia en serie
Una serie es un grupo de elementos relacionados, como a lo largo de una línea, en una fila o en un orden determinado. En electrónica, la resistencia en serie implica que las resistencias están conectadas en serie y que la corriente solo puede viajar a través de un canal.
Leyes de los circuitos en serie
- La resistencia general del circuito se compone de resistencias individuales.
- El voltaje total es la suma de los voltajes individuales en el circuito.
- Cada punto del circuito tiene la misma cantidad de corriente que fluye a través de él.
Resistencia en paralelo
Un circuito en paralelo se puede organizar de varias maneras. La mayoría del cableado en el mundo real se realiza en paralelo, de modo que el voltaje proporcionado a cualquier parte de la red es el mismo que el voltaje proporcionado a cualquier otra sección de la misma.
Leyes de circuitos paralelos
- Todos los recíprocos de las resistencias de los componentes se suman al recíproco de la resistencia general del circuito.
- El consumo total de corriente es la suma de los tirones de corriente individuales a través del circuito.
- Todos los puntos del circuito tienen el mismo voltaje.
Problemas de muestra
Problema 1: Encuentra la resistencia de un circuito eléctrico con un voltaje de suministro de 15 V y una corriente de 3 mA.
Solución:
Dado:
V = 15 voltios,
Yo = 3 mA = 0,003 A
La resistencia de un circuito eléctrico viene dada por:
R = V / yo
= 15 V / 0,003 A
= 5000 Ω
= 5 kΩ
Por lo tanto, la resistencia de un circuito eléctrico es de 5 kΩ .
Problema 2: Si la resistencia de una plancha eléctrica es de 10 Ω y por la resistencia fluye una corriente de 6 A. Encuentre el voltaje entre dos puntos.
Solución:
Dado:
yo = 6A
R = 10 Ω
La fórmula para calcular el voltaje se da como:
V = yo × R
V = 6 A × 10 Ω
= 60 V
Por lo tanto, el voltaje entre dos puntos es de 60 V.
Problema 3: ¿Cuándo falla la ley de Ohm?
Solución:
El comportamiento de los semiconductores y dispositivos unilaterales como los diodos define la ley de Ohm. Si los factores físicos como la temperatura y la presión no se mantienen constantes, es posible que la ley de Ohm no produzca los efectos deseados.
Problema 4: ¿Por qué la ley de Ohm no se aplica a los semiconductores?
Solución:
Los dispositivos semiconductores son de naturaleza no lineal, por lo que la ley de Ohm no se aplica a ellos. Esto indica que la relación voltaje-corriente no permanece constante cuando varía el voltaje.
Problema 5: ¿Cuál es la aplicación de la Ley de Ohm?
Solución:
Los valores estáticos de los componentes del circuito, como los niveles de corriente, los suministros de voltaje y las caídas de voltaje, se validan mediante la ley de Ohm.