Ley de Ohm
U = R · I
| Magnitud | Símbolo | Unidad |
|---|---|---|
| Tensión | U | V |
| Resistencia | R | Ω |
| Intensidad | I | A |
Elec Class
aprender electricidad manipulando
Ficha del curso · capítulo 4 de 15
La tensión en los bornes de una resistencia es igual a su resistencia multiplicada por la corriente que la atraviesa: U = R × I. Si conoces dos de estas tres magnitudes, encuentras la tercera.
El resultado se calcula ante tus ojos, línea por línea, como en la pizarra.
1Busco
2Doy los valores conocidos
Fórmula utilizada I = UR
3El resultado
Intensidad I25,5 mA
Con 12 V, por una resistencia de 470 Ω circulan 25,5 mA.
La definición, lo esencial que hay que recordar y ejemplos de todos los días.
Ley de Ohm: la tensión en bornes de una resistencia es proporcional a la corriente que la atraviesa, U = R·I. La resistencia, en ohmios, frena la corriente.
Ley de Pouillet: la resistencia de un hilo depende de su material (resistividad ρ), crece con su longitud y decrece con su sección. En los metales aumenta con la temperatura (R = R₀(1 + αΔθ)). Las resistencias comerciales siguen la serie E12 y llevan su valor en anillos de colores (dos cifras, multiplicador, tolerancia).
La tensión es la presión que empuja el agua; la corriente, el caudal; la resistencia, un estrechamiento de la tubería. Cuanto más estrecha es la tubería, menos agua pasa con la misma presión. La imagen tiene sus límites (la corriente no se «derrama» por un cable cortado), pero ayuda a recordar el sentido de U = R × I.
| Magnitud | Símbolo | Unidad |
|---|---|---|
| Tensión | U | V |
| Resistencia | R | Ω |
| Intensidad | I | A |
| Magnitud | Símbolo | Unidad |
|---|---|---|
| Resistencia | R | Ω |
| Resistividad | ρ | Ω·m |
| Longitud | l | m |
| Sección | S | m² |
Cobre ρ ≈ 1,7 × 10⁻⁸ Ω·m; aluminio 2,8 × 10⁻⁸; hierro 1,0 × 10⁻⁷.
| Magnitud | Símbolo | Unidad |
|---|---|---|
| Resistencia a 20 °C | R₀ | Ω |
| Coeficiente de temperatura | α | /°C |
| Variación de temperatura | Δθ | °C |
Cuatro pasos para resolver bien un ejercicio y, después, un ejemplo corregido línea por línea.
Anota los valores conocidos con su unidad y lo que se busca.
kΩ a Ω, mA a A, mm² a m²: si no, el resultado sale mal por un factor 1 000.
U = R × I, R = U / I o I = U / R: despeja la magnitud buscada antes de calcular.
Sustituye, calcula, escribe la unidad y pregúntate si el orden de magnitud es razonable.
Una resistencia de 470 Ω se alimenta a 12 V: ¿qué corriente la atraviesa? Después: ¿cuál es la resistencia de 100 m de hilo de cobre de 1,5 mm² (ρ = 1,7 × 10⁻⁸ Ω·m)?
Ley de Ohm: I = U / R = 12 / 470 = 0,0255 A = 25,5 mA.
Ley de Pouillet, con la sección en m² (1,5 mm² = 1,5 × 10⁻⁶ m²):
R = ρ · l / S = 1,7 × 10⁻⁸ × 100 / 1,5 × 10⁻⁶ = 1,13 Ω.
U = R × I: la tensión U (en voltios) es igual a la resistencia R (en ohmios) multiplicada por la intensidad I (en amperios). De ella se obtienen R = U / I e I = U / R.
Se divide la tensión por la corriente: R = U / I. Por ejemplo, 12 V y 0,05 A dan R = 12 / 0,05 = 240 Ω. Acuérdate de pasar los mA a A antes de dividir.
Con el triángulo: U arriba, R e I abajo. Se tapa la magnitud buscada y queda la fórmula. U tapada: R × I; R tapada: U / I; I tapada: U / R.
La resistencia R (en Ω) es propia de un componente o de un cable concreto. La resistividad ρ (en Ω·m) es propia de un material: el cobre tiene ρ ≈ 1,7 × 10⁻⁸ Ω·m, sea cual sea la longitud del cable.
En un metal, los átomos vibran más cuando se calienta y estorban el paso de los electrones. Se escribe R = R₀ (1 + α Δθ), con α ≈ 0,004 /°C para el cobre.
Un dipolo cuya característica U = f(I) es una recta que pasa por el origen: su resistencia no depende de la corriente. Una resistencia comercial lo es; una lámpara o un diodo, no.
En cada instante, sí: U = R·I. Pero el filamento se calienta y su resistencia aumenta con la corriente: la característica U = f(I) de una lámpara no es una recta. Se dice que no es un conductor óhmico.
Los dos primeros anillos dan dos cifras, el tercero el número de ceros (multiplicador), el cuarto la tolerancia (oro 5 %, plata 10 %). Amarillo-violeta-rojo = 47 × 100 = 4 700 Ω.
Del más sencillo al más completo, cada ejercicio tiene su solución paso a paso.
En el laboratorio, variar la tensión en los bornes de una resistencia de 220 Ω, anotar I en cada paso y trazar U = f(I): la pendiente de la recta da R.
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