Comprensión, fórmulas y ejemplos del cálculo de la ley de Ohm

En la clase de Física, estudiamos la electricidad de corriente continua en un circuito. Para entenderlo, hay varias leyes que debemos seguir, una de las cuales es la ley de Ohm.

La ley de Ohm es una declaración que establece que la corriente eléctrica (I) que fluye en un conductor es proporcional a la diferencia de potencial (V) que se aplica a los extremos. Es decir, cuanto mayor es la diferencia de potencial, mayor es la corriente que fluye. Por el contrario, si se reduce la diferencia de potencial dada, menor será el flujo de corriente. Podemos formularlo de la siguiente manera.

Yo = V

Cuando la corriente eléctrica I fluye en un cable conductor con una diferencia de potencial en los extremos V, la corriente será inversamente proporcional a la resistencia, dando como resultado la siguiente fórmula.

Yo α 1 / R

Según las dos ecuaciones anteriores, la fórmula de la ley de Ohm es la siguiente.

I = V / R o V = IR

La cantidad R es la resistencia del cable.

La ley de Ohm también se puede expresar como "la corriente que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los dos extremos, mientras que las condiciones físicas del conductor como temperatura, deformación, etc. permanecen constantes".

El gráfico del cambio en la diferencia de potencial con la corriente que fluye en el cable conductor es lineal, como se muestra en la siguiente figura.

(imagen)

Limitaciones de la ley de Ohm

Sin embargo, la ley de Ohm también tiene limitaciones. Esta ley se ha derivado asumiendo que la resistencia es independiente de la corriente. Por tanto, la resistencia o resistencia es siempre constante y no depende de la corriente (I). Es decir, la ley de Ohm no se aplica a fluidos, materiales semiconductores o aislantes. Los materiales que no cumplen con la ley de Ohm se denominan materiales no óhmicos. A continuación se muestra un gráfico de las corrientes y las diferencias de potencial para materiales no óhmicos.

(imagen)

Para comprender mejor la ley de Ohm, los amigos pueden hacer las siguientes preguntas de práctica.

(Lea también: Concepto y aplicación de la ley de Arquímedes)

Ejercicios

Un estudiante conecta las dos resistencias R 1 y R 2 en serie a una fuente de CC con un voltaje de 20V. ¿Puede calcular la corriente que fluye a través del circuito si el código de color para la resistencia:

(imagen)

R 1 = amarillo, violeta, naranja

R 2 = marrón, negro, rojo

Si es así, analicemos y comparemos las respuestas.

Responder

Según el código de color de la resistencia de carbono, la banda de color R 1 representa los siguientes números:

Amarillo = 4, Morado = 7 y Naranja = 3

R 1    = 47 x 103 Ω = 47k Ω

La banda de color de la resistencia R 2 representa los siguientes números:

Marrón = 1, Negro = 0 y Rojo = 2

R 2 = 10 x 102 Ω = 1k Ω

Entonces, el valor de la resistencia sustituta es

R = R 1 + R 2

      = 47 kΩ + 1kΩ

R = 48 kΩ

La corriente que fluye en el circuito, I = V / R

V = 20 V, R = 48 kΩ

>> I = 20 V / 48 kΩ = 4,16 x 10-4 A