5/26/2018 Biografia y Leyes de OHM

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GEORG SIMON OHM(1787-1854)

Fs ic o y matemtico alemn.Descubr i una de las leyesfundamentales de los ci rcui tos

de

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La Ley de Ohm

George Simon Ohm, descubri en 1827 que la corriente en un circuito decorriente continua vara directamente proporcional con la diferencia de potencial,e inversamente proporcional con la resistencia del circuito. La ley de Ohm,establece que la corriente elctrica (I) en un conductor o circuito, es igual a ladiferencia de potencial (V) sobre el conductor (o circuito), dividido por laresistencia (R) que opone al paso, l mismo. La ley de Ohm se aplica a latotalidad de un circuito o a una parte o conductor del mismo.

La Ley de Ohm, postulada por el fsico y matemtico alemnGeorg Simon Ohm,es una de las leyes fundamentales de la electrodinmica, estrechamente vinculadaa los valores de las unidades bsicas presentes en cualquier circuito elctricocomo son:

1. Tensin o voltaje "E", en volt (V).

2. Intensidad de la corriente " I ",en ampere (A).3. Resistencia "R"en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito.

En los circuitos de corriente continua, puede resolverse la relacin entrela corriente, voltaje, resistenciay potenciacon la ayuda de un grfico desectores, este diagrama ha sido uno de los ms socorridos:

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En este grafico puede apreciarse que hay cuatro cuadrantes que

representan: VVoltaje, ICorriente, RResistencia y WPotencia. De modo que,conociendo la cantidad de dos cualesquiera, nos permite encontrar el otro valor.

Por ejemplo, si se tiene una resistencia de 1k y en sus extremos se mide unatensin de 10 Voltios, entonces la corriente que fluye a travs de la resistenciaser V/R = 0'01A o 10mA.

De forma similar, la potencia absorbida por esta resistencia ser el cociente deV2 / R = 0'1Wat o 100mWat, otra forma de hallar la potencia es con el producto deV x I o sea, 10V x 0'01 = 0'1Wat, con esto se confirma lo dicho.

Polaridad de una tensin

Dependiendo del flujo de la corriente en un circuito, una tensin tendr unapolaridad. Se establece que, el polo positivo en un circuito es el que correspondeal punto del que fluye la corriente del generador. La direccin de la corriente seindica con una flecha, como se muestra a continuacin:

Fig. 02

As, el lado de la resistencia dnde los flujos entran en la resistencia ser el polo positivo

del voltaje, el polo negativo es donde los flujos salen hacia fuera. Si la resistencia es de 5

y la corriente es de 2 amperios, entonces el voltaje o la diferencia de potencial sera 10

voltios.

En electrnica, es normal hablar sobre la diferencia de potencial (d.d.p.) conreferencia a un punto que normalmente es cero. Si este punto no fuera cero,entonces su valor se indicara claramente, pero por conveniencia, la mayora delos sistemas tienen una tierra comn o masa que normalmente son ceros voltios.

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HALLAR EL VALOR EN OHM DE UNA RESISTENCIA

Para calcular, por ejemplo, el valor de la resistencia "R"en ohm de una carga conectada a un circuitoelctrico cerrado que tiene aplicada una tensin o voltaje "V"de 1,5 volt y por el cual circula el flujo deuna corriente elctrica de 500 miliampere (mA)de intensidad, procedemos de la siguiente forma:

Tapamos la letra R(que representa el valor de la incgnita que queremos despejar, en este caso laresistencia "R"en ohm) y nos queda representada la operacin matemtica que debemos realizar:

Como se puede observar, la operacin matemtica que queda indicada ser: dividir el valor de latensin o voltaje "V", por el valor de la intensidad de la corriente " I " , en ampere (A) . Una vezrealizada la operacin, el resultado ser el valor en ohm de la resistencia "R" .

En este ejemplo especfico tenemos que el valor de la tensin que proporciona la fuente de fuerzaelectromotriz (FEM) (el de una batera en este caso), es de 1,5 volt, mientras que la intensidad de lacorriente que fluye por el circuito elctrico cerrado es de 500 miliampere (mA).

Como ya conocemos, para trabajar con la frmula es necesario que el valor de la intensidad est dadoen ampere, sin embargo, en este caso la intensidad de la corriente que circula por ese circuito no llegaa 1 ampere. Por tanto, para realizar correctamente esta simple operacin matemtica de divisin, sernecesario convertir primero los 500 miliampereen ampere, pues de lo contrario el resultado seraerrneo. Para efectuar dicha conversin dividimos 500 mA entre 1000:

Como vemos, el resultado obtenido es que 500 miliampereequivalen a 0,5 ampere, por lo queprocedemos a sustituir, seguidamente, los valores numricos para poder hallar cuntos ohm tiene laresistencia del circuito elctrico con el que estamos trabajando, tal como se muestra a continuacin:.

Como se puede observar, el resultado de la operacin matemtica arroja que el valor de laresistencia "R"conectada al circuito es de 3 ohm.

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HALLAR EL VALOR DE INTENSIDAD DE LA CORRIENTE

Veamos ahora qu ocurre con la intensidad de la corriente elctrica en el caso que la resistencia "R",en lugar de tener 3 ohm, como en el ejemplo anterior, tiene ahora 6 ohm. En esta oportunidad laincgnita a despejar sera el valor de la corriente " I ", por tanto tapamos esa letra:

A continuacin sustituimos Vpor el valor de la tensin de la batera (1,5 V) y la Rpor el valor de la

resistencia, o sea, 6 . A continuacin efectuamos la operacin matemtica dividiendo el valor de latensin o voltaje entre el valor de la resistencia:

En este resultado podemos comprobar que la resistencia es inversamente proporcional al valor de lacorriente, porque cuando el valor de "R" aumenta de 3 a 6 ohm, la intensidad " I " de la corrientetambin, vara, pero disminuyendo su valor de 0, 5 a 0,25 ampere.

HALLAR EL VALOR DE LA TENSIN O VOLTAJE

Ahora, para hallar el valor de la tensin o voltaje "V"aplicado a un circuito, siempre que se conozca elvalor de la intensidad de la corriente " I " en ampere que lo recorre y el valor en ohm de laresistencia "R"del consumidor o carga que tiene conectada, podemos seguir el mismo procedimientotapando en esta ocasin la "V, que es la incgnita que queremos despejar.

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A continuacin sustituyendo los valores de la intensidad de corriente " I "y de la resistencia "R"delejemplo anterior y tendremos:

El resultado que obtenemos de esta operacin de multiplicar ser 1,5 V, correspondiente a la diferenciade potencial o fuerza electromotriz (FEM), que proporciona la batera conectada al circuito.

Los ms entendidos en matemticas pueden utilizar directamente la Frmula General de la Ley de Ohmrealizando los correspondientes despejes para hallar las incognitas. Para hallar el valor de la intensidad"I" se emplea la representacin matemtica de la frmula general de esta Ley:

De donde:

IIntensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A)

EValor de la tensin, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V)

RValor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm ( ).

Si, por el contrario, lo que deseamos es hallar el valor de la resistencia conectada al circuito,despejamos la Ren la frmula de la forma siguiente:

Y por ltimo, para hallar la tensin despejamos la frmula as y como en los casos anteriores,sustituimos las letras por los correspondientes valores conocidos:

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EJERCICIOS DE LA LEY DE OHM

1. Encontrar la resistencia total del siguiente circuito:

Solucin:El voltaje de la resistencia R1se encuentra directamente

encontrando la resistencia total del circuito:

por lo tanto la resistencia R2tiene un voltaje de 6V, como podemos ver:

tambin debemos considerar que la corriente en un circuito en serie, como lo

es est, por lo que la corriente en la resistencia R1 es la misma que la de R2 y

por tanto:

Por ltimo la resistencia total de las resistencias del circuito son:

http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluci%C3%B3n1:http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluci%C3%B3n1:http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluci%C3%B3n1:

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2. Encontrar el voltaje de la resistencia R2 del siguiente diagrama

Solucin.Aunque no se da el valor de la resistencia R1, podemos determinar elvalor del voltaje en la resistencia R2, ya que lo que si conocemos es la corriente

en la resistencia R1, la cual es la misma en el resto del circuito. Por lo tanto:

3.- Se tienen los siguiente datos para el circuito mostrado

a).- Encontrar el voltaje de la fuente

b).- Encontrar la corriente administrada por la fuente

http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluci%C3%B3n2.http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluci%C3%B3n2.http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluci%C3%B3n2.http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluci%C3%B3n2.http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluciones5.http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluciones5.http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#5a)http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#5a)http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#5bhttp://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#5bhttp://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#5bhttp://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#5a)http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluciones5.http://dieumsnh.qfb.umich.mx/electro/problemas_ley_ohm.htm#Soluci%C3%B3n2.

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Soluciones.

a) El voltaje en cada una de las resistencias es igual al voltaje total, es decir

el de la fuente. Por lo tanto, podemos calcular el voltaje total calculando el

voltaje en una de las resistencias, en este caso, el que podemos calcular es el

de la resistencia R1:

b).- Para calcular la corriente de la fuente los podemos hacer de dos formas:

1er Mtodo

Para el caso de las corriente en las otras resistencia tendremos:

2 Mtodo

Calculemos la resistencia total:

la corriente total es igual a: