Ley de Ohm
Esta ley relaciona los tres componentes
que influyen en una corriente eléctrica, como son la intensidad (I), la diferencia de potencial o tensión
(V) y la resistencia (R) que ofrecen los materiales o
conductores.
La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente
eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a
la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la
resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la
siguiente fórmula o ecuación:
I = V / R
Donde, empleando unidades del Sistema internacional de Medidas , tenemos que:
- I = Intensidad en amperios (A)
- V = Diferencia de potencial en voltios (V)
- R = Resistencia en ohmios (Ω).
Léase: La
intensidad (en amperios) de una corriente es igual a la tensión o diferencia de
potencial (en voltios) dividido o partido por la resistencia (en ohmios).
De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohmio (1 Ω) es el valor que posee una resistencia
eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un voltio (1 V) de tensión provoca un flujo o
intensidad de corriente de un amperio (1
A).
La resistencia eléctrica, por su parte,
se identifica con el símbolo o letra (R) y la fórmula general
(independientemente del tipo de material de que se trate) para despejar su
valor (en su relación con la intensidad y la tensión) derivada de la fórmula
general de la Ley de Ohm, es la siguiente:
R = V / I
Léase: La resistencia a una corriente (en
ohmios) es igual a la tensión o diferencia de potencial (en voltios) dividido o
partido por la intensidad (en amperios).
Una forma sencilla de recordar esta ley
es formando un triángulo equilátero, donde la punta de arriba se representaria
con una V (voltios), y las dos de abajo con una I (intensidad) y R (resistencia)
respectivamente, al momento de cubrir imaginariamente cualquiera de estas
letras, en automático las restantes nos indicarán la operación a realizar para
encontrar dicha incógnita. Ejemplo: si tapamos la V, R e I estarán multiplicandose para
encontrar el valor de V; de igual forma si cubrimos R, quedará V/I al
descubierto para encontrar la incógnita R.
Potencia eléctrica (Ley de Joule)
Cuando
conectamos un equipo o consumidor eléctrico a un circuito alimentado por una
fuente de fuerza electromotriz (F.E.M), como puede ser una batería, la energía eléctrica que
suministra fluye por el
conductor, permitiendo que, por ejemplo, una bombilla de alumbrado, transforme
esa energía en luz y calor, o un motor pueda mover una maquinaria.
De
acuerdo con la definición de la física, “la energía ni se crea ni se destruye,
se transforma”. En el caso de la energía eléctrica esa transformación se
manifiesta en la obtención de luz, calor, frío, movimiento (en un motor), o en
otro trabajo útil que realice cualquier dispositivo conectado a un circuito
eléctrico cerrado.
Al
circular una corriente eléctrica a través de un conductor el movimiento de los
electrones dentro del mismo produce choques con los átomos del conductor lo que
hace que parte de la energía cinética de los electrones se convierta en calor,
con un consiguiente aumento en la temperatura del conductor. A este fenómeno se
le conoce como efecto joule.
El calor generado por este
efecto se puede calcular mediante la ley
de joule que dice que “el calor que desarrolla una
corriente eléctrica al pasar por un conductor es directamente proporcional a la
resistencia, al cuadrado de la intensidad de la corriente y el tiempo que dura
la corriente”.
Ecalor = V * I * t
Ecalor = I2 * R * t
Donde:
• Ecalor: Energía calórica (calorias)
• V: Voltaje (Volts)
• I: Corriente (Ampere)
• R: Resistencia (Ohm)
• t: Tiempo (seg)
Lo que equivale a la ecuación
para la energía eléctrica, ya que la causa del efecto joule es precisamente una
perdida de energía manifestada en forma de calor.
Normalmente cuando el trabajo
eléctrico se manifiesta en forma de calor se suele usar la caloría como unidad.
El número de calorías es fácil de calcular sabiendo que:
1joule=0,24calorias (equivalente calorífico del
trabajo)
1caloria=4,18joules (equivalente mecánico del calor)
Por lo que la ley de joule
quedaría expresada así:
C (calor) = 0,24 * I2 * R * t
La potencia (energía utilizada para realizar un
trabajo cualquiera) perdida por
este efecto se mide en “joule” y se representa con la letra “J”.
Potencia
es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia sería
los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se
mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”.
Un
J/seg equivale a 1 watt (W), por
tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un segundo, estamos gastando o
consumiendo 1 watt de energía eléctrica.
La
unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se
representa con la letra “W”.
Hay
tres formas de calcular la potencia:
•
Cuando se conoce la resistencia y la corriente: P = I ² * R.
•
Cuando se conoce, el voltaje y la resistencia: P = V ² / R.
•
Cuando se conoce, El voltaje y la corriente: P = V * I.
Donde:
P = Potencia - Vatios (W)
V = Voltaje - Voltios (V)
I = Corriente - Amperios (A)
