George Simón Ohm (1787–1854) físico y profesor alemán, observo que si aumenta la diferencia de potencial en un circuito, mayor es la intensidad de la corriente eléctrica.
También comprobó que al incrementar la resistencia del conductor, disminuye la intensidad de la corriente eléctrica. Es decir, a medida que la resistencia aumenta, la corriente disminuye y, viceversa, pero cuando la resistencia baja, la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.
Y 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.
Con base en sus observaciones en 1827 enunció la siguiente ley que lleva su nombre:
“LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA QUE PASA POR UN CONDUCTOR EN UN CIRCUITO ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADO A SUS EXTREMOS E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA DEL CONDUCTOR”
Matemáticamente esta ley se expresa de la siguiente manera:
V: Diferencia de potencial aplicado a los extremos del conductor(Volts)
R: Resistencia del conductor en Ohms
I: Intensidad de la corriente que circula por el conductor(amperes)
Con base en la ley de Ohm se define a la unidad de resistencia eléctrica de la siguiente manera: la resistencia de un conductor es de 1 ohm si existe una corriente de un ampere cuando se mantiene una diferencia de potencial de un Volt a través de la resistencia:
R = V/I
Cabe señalar que la ley de ohm presenta algunas limitaciones como son:
1.- Se puede aplicar a los metales pero no al carbón o a los materiales utilizados en los transistores.
2.- Al utilizarse esta ley debe recordarse que la resistencia cambia con la temperatura, pues todos los materiales se calientan por el paso de corriente.
3.- Algunas aleaciones conducen mejor las cargas en una dirección que otra.
Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica "R" y la.circulación de una intensidad o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila.
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EJEMPLOS PRÁCTICOS
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:
1er Método
Para el caso de las corriente en las otras resistencia tendremos:
2º Método
Calculemos la resistencia total:
la corriente total es igual a:
EJEMPLO 2.- Encuentre la resistencia Rx del circuito. Considérese los siguientes datos:
DIAGRAMA 1
De acuerdo al diagrama podríamos acomodar el circuito de la siguiente forma:
DIAGRAMA 2
Donde RA representa la resistencia, producto de realizar el arreglo siguiente:
DIAGRAMA 3
En el DIAGRAMA 2 podemos ver que las resistencias 1,4 y A están es serie, como se ve a continuación:
donde
A partir de este diagrama podemos encontrar el voltaje en RB que es el mismo de la fuente y de la resistencia R5, en cuanto a corriente vemos que en R5 la corriente es:
Pero, como sabemos de un circuito en paralelo, la corriente total es la suma de la corriente en cada uno de los circuitos, tenemos:
y el voltaje en la resistencia RB es:
Recordemos que para RB tenemos el siguiente arreglo:
lo que equivale a pensar en un circuito equivalente como el que se muestra a continuación:
la corriente es de IA= 276 mA
lo que es equivalente, finalmente a resolver el circuito paralelo:
el voltaje es el mismo en cada resistencia. En tanto a la corriente vemos que:
la corriente de la resistencia RX:
finalmente la resistencia en RX es:
EJEMPLO 3.- Encontrar el voltaje de la fuente del siguiente circuito:
Solución: De manera inmediata podemos determinar que por tratarse de un circuito serie la intensidad dela corriente es la misma en todos sus elementos. Por otro lado conocemos el valor de las resistencias, no así el de la pila del cual no será considerada en este ejercicio, y por tanto podemos obtener directamente el voltaje total del las componentes.
entonces el voltaje total de la fuente es igual a:
ahora el problema es más concreto, recordemos que:
como el arreglo es el de un circuito en serie, y el voltaje total es la suma en cada una de las componentes, entonces el voltaje en RA :
la corriente en RB es la misma en R1, R4 y en RA por pertenecer a un arreglo en serie. En cuanto el voltaje tenemos:
por lo que podríamos reducir el circuito a uno en paralelo:
