En este artículo veremos qué es la ⊛ Ley de Ohm y la forma práctica de utilizar la fórmula para calcular la Resistencia, la Intensidad y el Voltaje o Tensión ⚡ en cualquier circuito eléctrico.
Ley de Ohm. Relaciones, Postulado y Fórmulas
La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm.
Es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:
- Tensión o voltaje (E), en volt (V).
- Intensidad de la corriente (I), en ampere (A) o sus submúltipos.
- Resistencia (R) de la carga o consumidor conectado al circuito en ohm, o sus múltiplos.
Relaciones entre Tensión, Resistencia e Intensidad
Circuito eléctrico compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica y el flujo de una intensidad de corriente.
Debido a la existencia de materiales que dificultan más el paso de la corriente eléctrica que otros, cuando el valor de la resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional.
Es decir, si la resistencia aumenta, la corriente disminuye y, viceversa, si la resistencia disminuye la corriente aumenta, siempre y cuando, en ambos casos, el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.
Por otro lado, de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye el «amperaje» de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.
Postulado general de la Ley de Ohm
«El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada»
Desde el punto de vista matemático, este postulado se puede representar por medio de la siguiente fórmula:
I = E / R
No obstante, aquellas personas que estén menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas, pueden realizar los cálculos de tensión, corriente y resistencia de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:
V / A x R
Con esta representación de la Ley de Ohm, solamente tendremos que tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos hallar y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras la operación matemática que será necesario realizar.
¿Cómo calcular el valor de una resistencia?
Ya hemos visto la Ley de Ohm, ahora veremos de qué forma práctica podemos utilizar la fórmula para calcular la Resistencia (R), la Intensidad (A o I) y el Voltaje o Tensión (V o E) en un circuito eléctrico.
Por ejemplo, si queremos calcular la resistencia "R" en ohm de una carga conectada a un circuito que tiene aplicada una tensión o voltaje "V" de 1,5 volt y por el cual circula un flujo de corriente de 500 mili-amperes (mA) de intensidad "I", lo podemos hacer de la siguiente forma:
Uso práctico de la Ley de Ohm
La Ley de Ohm, en términos prácticos, podríamos definirla con la siguiente fórmula:
Y a efectos de calcular el valor de la Resistencia utilizamos el siguiente recurso práctico:
Tapamos “R”, que representa el valor de la incógnita que queremos despejar, en este caso la fórmula para calcular la resistencia "R" en ohm, y nos queda:
Es decir, el valor de la tensión o voltaje "V", dividido por el valor de la corriente "A" en amperes. El resultado será el valor de la resistencia "R" que deseamos hallar.
Ejemplo de cálculo de la Resistencia (R) en el circuito
En el caso de este ejemplo específico tenemos que el valor de la tensión (V) que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM), o sea, la batería, es de 1,5 volt, mientras que la intensidad de la corriente (A) que fluye por el circuito eléctrico cerrado es de 500 mili-amperes (mA).
Pero antes de poder calcular la resistencia correctamente esa simple operación matemática de división, será necesario convertir primero los 500 miliamperes en amperes, pues de lo contrario el resultado sería erróneo.
Para hacer la conversión dividimos 500 mA entre 1000:
500 mA / 1000 = 0,5 A
Hecha esta conversión tenemos como resultado que 500 miliamperes equivalen a 0,5 amperes, por lo que ya podemos proceder a sustituir los valores para hallar cuántos ohm tiene la resistencia del circuito eléctrico con el que estamos trabajando.
El resultado muestra que el valor de la resistencia "R" conectada al circuito es de 3 ohm.
¿Cómo calcular la Intensidad de un circuito?
Veamos ahora cómo calcular la intensidad de la corriente de un circuito si la resistencia, en lugar de tener 3 ohm, como en el ejemplo anterior, tiene 6 ohm.
En este caso la incógnita a despejar sería el valor de la corriente "A", por tanto tapamos esa letra:
Sustituimos a continuación la “V” por el valor de la tensión de la batería, es decir, 1,5 V y la “R” por el valor de la resistencia (6 ohm) y efectuamos la operación matemática dividiendo el valor de la tensión o voltaje entre el valor de la resistencia:
En este resultado podemos comprobar que, efectivamente, la resistencia es inversamente proporcional al valor de la corriente, porque al aumentar el valor de "R", de 3 a 6 ohm, la intensidad "A" de la corriente varió también, disminuyendo su valor de 0,5 a 0,25 ampere.
¿Cómo calcular el voltaje o la tensión?
Para hallar ahora la tensión o voltaje "V" aplicado a un circuito, conociendo el valor de la intensidad de la corriente en ampere "A" que lo recorre y el valor en ohm de la resistencia "R" del consumidor o carga a éste conectada, podemos seguir el mismo procedimiento tapando ahora la "V”, que será la incógnita a despejar.
Sustituimos los valores de la intensidad de corriente "A" y de la resistencia "R" del ejemplo anterior y tendremos:
A x R = 0,25 x 6 = 1,5 V
El resultado de esa operación de multiplicar será 1,5 V, que es la diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM), que proporciona la batería conectada en el circuito.
Cálcular con la fórmula general de la Ley de Ohm
Los más entendidos en matemáticas pueden utilizar directamente la fórmula general de la Ley de Ohm realizando los correspondientes despejes para hallar las incógnitas.
Para hallar el valor de la intensidad "I" se parte de la representación matemática de la fórmula general:
I = E / R
De donde:
- I – Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A)
- E – Valor de la tensión, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V)
- R – Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm.
Para hallar la resistencia, despejamos la “R” en la fórmula de la forma siguiente:
R = E / I
Y para hallar la tensión despejamos la fórmula así:
E = I x R
