Ley de Ohm: fórmula, unidades, potencia y ejercicios

\large\bold{V=RI}

La constante de proporcionalidad R recibe el nombre de resistencia.
La unidad de resistencia es el ohm, que corresponde a 1 V/A y suele abreviarse mediante una omega mayúscula, Ω.

Ecuaciones en la Ley de Ohm

La ley de Ohm se utiliza para determinar la tensión, corriente y resistencia en un circuito. Es expresada en forma de ecuación de las siguientes maneras.

V=IR

I=\frac{V}{R}

R=\frac{V}{I}

Variables y unidades

Las variables y unidades en la ley de Ohm se explican a continuación.

La primera variable V es el potencial eléctrico en voltios. Es la fuerza que mueve los electrones.

La segunda variable I es la corriente o intensidad en amperios. La corriente es la cantidad de electrones que fluyen por segundo en un circuito.

La tercera variable R es la resistencia en ohms. Limita el voltaje y la corriente.

Definición de variables

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica no es más que el flujo de carga a través de un conductor por unidad de tiempo. Se mide en amperios (A).

Voltaje eléctrico

La diferencia de potencial eléctrico medido en voltios permite el flujo de las cargas eléctricas por un cable desde una zona de potencial alto a uno bajo. Se mide en voltios (V).

Resistencia eléctrica

Es la dificultad con la que las cargas eléctricas fluyen a través de un conductor. Se mide en ohms (Ω).

Potencia eléctrica y Ley de ohm

La ley de Ohm nos ayuda a obtener alternativas para encontrar la potencia en un circuito. La Potencia eléctrica la podemos deducir con la siguiente fórmula:

\large\bold{P=VI}

Podemos obtener dos ecuaciones más para la potencia eléctrica si combinamos la Ley de Ohm con la fórmula de la Potencia eléctrica.

La primera ecuación la encontramos sustituyendo el valor de la intensidad de corriente eléctrica (I) en la fórmula de potencia.

Sabemos que por ley de Ohm la corriente está dada como:

I=\frac{V}{R}

Entonces si realizamos la sustitución de I, la fórmula de potencia eléctrica queda de la siguiente manera:

P=VI

P=V\frac{V}{R}=\large\bold{\frac{V^2}{R}}

Con la segunda ecuación pasa algo similar. ¿Qué pasa si hacemos lo contrario? En lugar de tener la ecuación en términos del voltaje, sustituímos la V para tener dicha ecuación en términos de la corriente.

Sabemos que por ley de Ohm el voltaje está dado como:

V=IR

Para obtener la nueva ecuación de potencia eléctrica, simplemente realizamos la sustitución de V.

P=VI

P=IRI=\large\bold{I^2R}

Ejercicios resueltos

Ejercicio 1: Obtener la corriente que circula a través del siguiente circuito con LED.

Obedeciendo la Ley de Ohm, vamos a utilizar la siguiente ecuación:

I=\frac{V}{R}

La intensidad es igual al voltaje sobre la resistencia. Sustituyendo el valor de voltaje y de resistencia, y realizando la operación obtenemos que la corriente que está circulando por el circuito es igual a:

I=\frac{5V}{330\Omega}=0.015A=\bold{15.151mA}

Ejercicio 2: ¿Cuál es la intensidad de corriente que circula por un conductor de 15Ω, cuando se le aplica en sus extremos 60 voltios. Obtener la potencia disipada.

Con los datos que nos da el problema podemos aplicar la Ley de Ohm para calcular la intensidad de corriente que circula por el conductor.

I=\frac{V}{R}

I=\frac{60V}{15\Omega}=\bold{4A}

Para calcular la potencia podemos recurrir a cualquiera de las fórmulas de potencia eléctrica. Vamos a aplicar las tres fórmulas para comprobar que utilizando cualquiera de éstas obtenemos el mismo resultado.

P=VI=60V\cdot 4A=\bold{240W}

P=\frac{V^2}{R}=\frac{(60V)^2}{15\Omega}=\bold{240W}

P=I^2R=(4A)^2\cdot15\Omega=\bold{240W}

Resumen