Ley de Ohm: Qué es, Fórmulas, Ejemplos y Aplicaciones Prácticas

¿Qué es la Ley de Ohm?

La Ley de Ohm es una de las leyes fundamentales de la electricidad y establece la relación entre el voltaje (V), la corriente eléctrica (I) y la resistencia (R) en un circuito eléctrico.

Definición de la ley de ohm

La ley de ohm establece que para un circuito eléctrico, la intensidad de corriente es directamente proporcional a la diferencia de potencial (voltaje) aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito. Es decir, la corriente va a aumentar si se aumenta el voltaje y va a disminuir si se aumenta la resistencia.

Quién creó la ley de ohm

Fórmula de la Ley de Ohm

Donde:

I = Intensidad de corriente, en Amperes (A)
V = E = Tensión en Volts
R = Resistencia, en Ohms (Ω)

Las tres maneras de expresar la ley de ohm son las siguientes:

1. Cuando conocemos el voltaje aplicado y la resistencia.

2. Cuando conocemos el voltaje aplicado y la corriente.

3. Cuando conocemos la corriente y la resistencia.

La ley de Ohm se aplica a cualquier tipo de circuito eléctrico, ya sea un circuito simple con un solo conductor, o un circuito complejo con varios componentes interconectados. Esta ley nos permite calcular la corriente eléctrica que fluye por un circuito dado, así como la diferencia de potencial que existe en él, siempre y cuando conozcamos la resistencia eléctrica del circuito.

Otras fórmulas derivadas

Todas estas fórmulas nos sirven para calcular estas cuatro magnitudes eléctricas:

E = Voltaje
R = Resistencia
I = Corriente
P = Potencia

¿Cuándo no se aplica?

Es importante destacar que esta ley solo se aplica a los materiales que tienen una resistencia eléctrica constante, conocidos como «materiales óhmicos». En otros materiales, como los diodos o los capacitores, la relación entre la corriente y la diferencia de potencial no es lineal, por lo que la ley de Ohm no se aplica.

Por ejemplo, en corriente alterna, en aparatos eléctricos como focos incandescentes, estufas eléctricas, tostadores de pan, planchas eléctricas, resistencias calefactoras en general y cables conductores, si se puede usar la ley de ohm.

Estos dispositivos tienen un comportamiento eléctrico lineal, esto quiere decir que si duplicas el voltaje, se duplica la corriente y por eso puedes aplicar V = I x R sin problema.

Pero no puedes aplicar la ley de ohm de forma directa en aparatos no lineales o con aparatos electrónicos complejos como:

• Focos LED.
• Cargadores de celular, laptops, fuentes conmutadas.
• Motores eléctricos.
• Aparatos con transformadores o inductancias.
• Equipos electrónicos en general (TV, computadoras, refrigeradores modernos, microondas).
• Variadores de frecuencia, UPS, inversores solares.

Estos aparatos aunque internamente tengan componentes en los cuales si se puede usar la ley de ohm, el comportamiento del aparato completo depende de otros factores (como la reactancia, capacitancia, inductancia, impedancia).

Ejemplo de la ley de ohm

Se alimenta una lámpara Incandescente de 100 Watts en la habitación de una casa, a 127 volts, encuentre la corriente y la resistencia del foco, vea la siguiente figura:

Ejercicios de la ley de ohm

1.- Calcula la corriente que circula a través del circuito de la figura de abajo, si el voltaje es de 6 volts y la resistencia de 2 ohms:

Solución:

I = V / R

Donde:

I = ?
V = 6 Volts
R = 2 ohms

I = 6 / 2 = 3 Amperes

2.- ¿Qué resistencia tiene el circuito de la figura, el cual tiene aplicado un voltaje de 1,5 volts y por él circula una corriente de 3 amperes?

Solución:

R = V / I

Donde:

R = ?
V = 1.5 volts
I = 3 amperes

R = 1.5 / 3 = 0.5 ohms

3.- Calcular el voltaje necesario para que en el circuito de la figura circulen 3 amperes, si la resistencia del circuito es de 20 ohms.

Solución:

V = I x R

Donde:

V = ?
R = 20 ohms
I = 3 amperes

V = 3 x 20 = 60 volts

4.- Sea el voltaje E = 30V y la corriente I = 6A ¿Cuál es el valor de la resistencia R?

Solución:

5. Si la resistencia de un circuito eléctrico es R = 20 ohms y el voltaje E = 100 volts, calcular el valor de la corriente.

Solución:

6. Si el valor de la corriente en un circuito es de 5 A y la resistencia es de 20 ohms, ¿cuál es el valor del voltaje E?

Solución:

7. Se tiene un horno eléctrico en una cocina, si se conecta a un circuito de 127 volts, y tiene una potencia de 1800 watts, encuentre la corriente y la resistencia.

Conclusión

La ley de Ohm es una ley fundamental de la electricidad que establece la relación entre la corriente eléctrica, la diferencia de potencial y la resistencia eléctrica de un conductor. Esta ley es esencial para el diseño y el análisis de circuitos eléctricos, y se aplica a cualquier tipo de circuito siempre y cuando se cumpla la condición de que los materiales sean ohmicos.