8/17/2019 010 Explicación de La Ley de Ohm y Más

http://slidepdf.com/reader/full/010-explicacion-de-la-ley-de-ohm-y-mas 1/8

Explicación de la ley de Ohm

La Ley de Ohm se puede entender con facilidad si se analiza un circuito dondeestán en serie, una fuente de voltaje (una batería de 12 voltios) y una resistenciade 6 ohms (ohmios) 

!e puede establecer una relaci"n entre la voltaje de la batería, el valor de laresistencia y la corriente #ue entre$a la batería y #ue circula a trav%s de dicharesistencia 

&sta relaci"n es' I = V / R y se conoce como la Ley de Ohm 

&ntonces la corriente #ue circula por el circuito (por la resistencia o resistor) es' 12 *oltios + 6 ohms 2 mperios 

-e la misma manera, de la f"rmula se puede despejar la tensi"n en funci"n de lacorriente y la resistencia, entonces la Ley de Ohm #ueda' V = I * R  sí si seconoce la corriente y la resistencia se puede obtener la tensi"n entre los

terminales de la resistencia, así' * 2 mperios . 6 ohms 12 *

l i$ual #ue en el caso anterior, si se despeja la resistencia en funci"n del voltaje yla corriente, y se obtiene la Ley de Ohm de la forma' R = V / I

&ntonces si se conoce la tensi"n en la resistencia y la corriente #ue pasa por ellase obtiene #ue' / 12 *oltios + 2 mperios 6 ohms

&s interesante ver #ue la relaci"n entre la corriente y la tensi"n en una resistenciasiempre es lineal y la pendiente de esta línea está directamente relacionada con elvalor de la resistencia sí, a mayor resistencia mayor pendiente *er $ráficoabajo

0ara recordar las tres epresiones de la Ley de Ohm  se utiliza el si$uientetrián$ulo #ue tiene mucha similitud con las f"rmulas analizadas anteriormente 

rián$ulo de la ley de Ohm

8/17/2019 010 Explicación de La Ley de Ohm y Más

http://slidepdf.com/reader/full/010-explicacion-de-la-ley-de-ohm-y-mas 2/8

V = I x R I = V / R R = V / I

!e dan 3 4asos'

5 Con la resistencia fija La corriente si$ue a la tensi"n n incremento en la

tensi"n, si$nifica un incremento en la corriente y un incremento en la corrientesi$nifica un incremento en la tensi"n5 Con el voltaje fijo n incremento en la corriente, causa una disminuci"n en laresistencia y un incremento en la resistencia causa una disminuci"n en lacorriente5 Con la corriente fija &l voltaje si$ue a la resistencia n incremento en la

resistencia, causa un incremento en el voltaje y un incremento en el voltaje causaun incremento en la resistencia 

0ara tres valores de resistencia diferentes, un valor en el eje vertical (corriente)corresponde un valor en el eje horizontal (voltaje) 

Las pendientes de estas líneas rectas representan el valor de la resistencia 

4on ayuda de estos $ráficos se puede obtener un valor de corriente para unresistor y un voltaje dados $ualmente para un voltaje y un resistor dados sepuede obtener la corriente *er el $ráfico

Corriente contina !CC"

La corriente contina (44 en forma abreviada), es el resultado de el flujo deelectrones (car$a ne$ativa) por un conductor (alambre de cobre casi siempre),#ue va del terminal ne$ativo al terminal positivo de la batería (circula en una soladirecci"n) , pasando por una car$a n foco + bombillo en este caso

La corriente contina no cam#ia s ma$nitd ni s direccióncon el tiempo

7o es e#uivocaci"n, la corriente el%ctrica sale del terminal ne$ativo y termina enel positivo Lo #ue sucede es, #ue es un flujo de electrones #ue tienen car$ane$ativa

8/17/2019 010 Explicación de La Ley de Ohm y Más

http://slidepdf.com/reader/full/010-explicacion-de-la-ley-de-ohm-y-mas 3/8

La cantidad de car$a de electr"n es muy pe#ue8a na unidad de car$a muyutilizada es el 4oulomb (mucho más $rande #ue la car$a de un electr"n)

% Colom# = la car$a de & '() ))) ))) ))) ))) ))) electronesó en notación cientfica+ &,'( x %)%( electrones

0ara ser consecuentes con nuestro $ráfico y con la convenci"n eistente, se tomaa la corriente como positiva y %sta circula desde el terminal positivo al terminalne$ativo Lo #ue sucede es #ue un electr"n al avanzar por el conductor va

dejando un espacio 9hueco: positivo #ue a su vez es ocupado por otro electr"n#ue deja otro espacio 9hueco: y así sucesivamente, $enerando una serie dehuecos #ue viajan en sentido opuesto al viaje de los electrones y #ue se puedeentender como el sentido de la corriente positiva #ue se conoce

La corriente es la cantidad de car$a #ue atraviesa la lámpara en un se$undo,entonces 

Corriente = Car$a en colom#s / tiempo ó I = - / . 

!i la car$a #ue pasa por la lámpara es de 1 coulomb en un se$undo, la corrientees de 1 amperio 

7ota' 4oulomb tambi%n llamado 4oulombio

&jemplo' !i por la lámpara o bombillo pasa una car$a de 1; coulombs en unse$undo, entonces la corriente será'

< + 1; coulombs+1 se$ 1; amperios 

La corriente el%ctrica  se mide en () mperios y para circuitos electr"nicos$eneralmente se mide en m (milimperios) o (u) micromperios *er lassi$uientes conversiones

1 m (miliamperio) ===1 (mperios)

1 u (micromperio) =,=====1 (mperios)

Resistencia varia#le+ otenciómetro0 reóstato 

La resistencia varia#le es un dispositivo #ue tiene un contacto m"vil #uese mueve a lo lar$o de la superficie de una resistencia de valor total constante 

&ste contacto m"vil se llama crsor o flecha y divide la resistencia en dosresistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor de la

8/17/2019 010 Explicación de La Ley de Ohm y Más

http://slidepdf.com/reader/full/010-explicacion-de-la-ley-de-ohm-y-mas 4/8

resistencia total 

Las resistencias varia#les se dividen en dos cate$orías' 

otenciómetro

Los potenciómetros y los re"statos se diferencias entre si, entre otras cosas, porla forma en #ue se conectan &n el caso de los potenciómetros, %stos seconectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de tensi"n *er lafi$ura

Reóstato

&n el caso del reóstato, %ste va conectado en serie con el circuito y se debe tenercuidado de #ue su valor (en ohmios) y su la potencia (en >atts (vatios)) #uepuede a$uantar sea el adecuado para soportar la corriente I en amperios

(ampere) #ue va a circular por %l

 

4omo re$la $eneral' 

Los potenciómetros se tili1an paravariar niveles de voltaje y los reóstatos

para variar niveles de corriente 

Las resistencias tambi%n se pueden dividir tomando en cuenta otrascaracterísticas'5 si son resistencia bobinadas5 si no son bobinadas5 de d%bil disipaci"n5 de fuerte disipaci"n5 de precisi"n

7ormalmente los potenciómetros se utilizan en circuitos con poca corriente,pues no disipan casi potencia, en cambio los reóstatos son de mayor tama8o, porellos circla m2s corriente y

otencia en na resistencia / resistor !La ley de 3ole"

ntes de conocer #ue es potencia, primero se debe de entender #ue es ener$ía 

Ener$a y otencia

Ener$a+ &s la capacidad #ue se tiene para realizar al$o

8/17/2019 010 Explicación de La Ley de Ohm y Más

http://slidepdf.com/reader/full/010-explicacion-de-la-ley-de-ohm-y-mas 5/8

0or ejemplo, si se conecta una batería o pila a un foco o bombillo incandescente se observa #ue esta ener$ía se convierte en luz y tambi%n se disipa en calor

La unidad de la ener$ía es el julio (?) y la rapidez con #ue se consume esa ener$ía(se deja el bombillo encendido $astando ener$ía en luz y calor) se mide en

 julios+se$undo esto se le llama' otencia, &ntonces

otencia+ Es la velocidad con 4e se consme ener$a

La f"rmula es' = 5 / . (potencia ener$ía por unidad de tiempo)

!i se consume un ?ulio en un se$undo se dice #ue se consumi" un >att (*atio) depotencia

&isten varias f"rmulas #ue nos ayudan a obtener la potencia #ue se consume enun elemento en particular

na de las mas conocidas es' = V x I

-onde'5 * es la tensi"n en los terminales del elemento en cuesti"n e 5 es la corriente #ue circula por %l

0ara el caso de las resistencias, además de f"rmula anterior, se pueden utilizar lassi$uientes f"rmulas'5 = V' / R ' !i se 4onoce el valor de la resistencia y el voltaje entre susterminales (a#uí no se conoce la corriente)5 = I' x R+ !i se conoce el valor de la resistencia y la corriente #ue la atraviesa(a#uí no se conoce la tensi"n)

&jemplo!i se conecta un bombillo o foco a la batería (12 *oltios) de un auto y por elbombillo circula una corriente de 2 amperios, entonces la potencia #ue seconsume en ese bombillo (en calor y luz) es'0 * 12 2 2; @atts (vatios)

4on los mismos datos y con la potencia ya encontrada es posible encontrar elvalor en ohmios del bombillo o foco, utilizando cual#uiera de las f"rmulas' =V' / R ó = I' x R 

tilizando la f"rmula 0 *2 + /, y despejando /, se obtiene' / *2 + 0 122 +

2; 6 ohmios

6efinición de nidades comnes en electrónica 

7mpere+ 87mperio9 !7"+ nidad demedida de la corriente el%ctrica, es lacantidad de car$a #ue circula por unconductor por unidad de tiempo I =-/t

Ohm 8ohmio9 !:"+ nidad demedici"n de la resistencia el%ctrica,representada por la letra $rie$a (:"ome$a&s la resistencia #ue produce unatensi"n de 1 voltio cuando es

8/17/2019 010 Explicación de La Ley de Ohm y Más

http://slidepdf.com/reader/full/010-explicacion-de-la-ley-de-ohm-y-mas 6/8

&s la corriente el;ctrica () #ueproduce una fuerza de 2 1=5Ane@tonpor metro entre dos conductores paralelos separados por 1 metro

1 1 4oulombio + se$undo1 1=== m (miliamperio)*er tambi%n'5 4orriente continua5 4orriente alterna (4) 

Colom# 8colom#io9 !C"+ nidad demedici"n de la car$a el;ctrica 4ar$a< #ue pasa por un punto en un se$undocuando la corriente es de 1 amperio 14oulomb 62B1=1B electrones*er' Ley de 4oulomb 

3ole 8jlio9 !3"+ &s el tra#ajo (5)hecho por la fuerza de un 7e@tonactuando sobre la distancia de 1 metro

5att 8Vatio9 !5"+ nidad de lapotencia otencia (0) re#uerida pararealizar un trabajo a raz"n de 1 julio(joule) por se$undo*er' 0otencia en una resistencia (Ley de?oule)

<arad 8<aradio9 !<"+ nidad demedida de los capacitores +condensadores&s la capacitancia (4) en donde la car$ade 1 coulombio produce una diferencia

de potencial de 1 voltio.*er tambi%n'5 4lasificaci"n de los condensadores5 4apacitor electrolítico5 4"di$os de los condensadores5 4"di$o ?! condensadores 

enry 8henrio9 !"+ nidad demedida de los inductores+ bobinas&s la indctancia (L) en #ue 1 voltio esinducido por un cambio de corriente de1 amperio por se$undo*er'5 Cobina + inductor con nDcleo metálico 5 Cobinas + inductor con nDcleo de aire5 Cobinas (inductores) serie y paralelo5 Cobina y corrientes, factor calidad <5 nductor' respuesta al escal"n unitario

atravesada por una corriente de 1amperio*er'5 La /esistencia (resistor),5 /esistencia variable (potenci"metro,

re"stato)5 /esistencias bobinadas5 4"di$o de colores de las resistencias

>iemens !>"+ nidad de medida de lacondctancia (?)&s la conductancia #ue produce unacorriente de 1 amperio cuando se aplicauna tensi"n de 1 voltio &s el recíprocodel Ohmio, antes llamado mho

Volt 8voltio9 !V"+ nidad de medici"n

de la diferencia de potencial el%ctrico otensión el;ctrica, comDnmentellamado voltaje.&s la diferencia de potencial entre dospuntos en un conductor #ue transportauna corriente de 1 amperio, cuando lapotencia disipada entre los puntos es de1 @att*er' ensi"n, voltaje

ert1 8hercio9 !1"+ 4antidad deciclos completos de una onda en una

unidad de tiempo1 Eertz 1 ciclo+se$Ver: 4orriente alterna (4)

Radi2n+ n radián es el án$ulo #ueabarca la porci"n de circunferencia #uees i$ual a la lon$itud del radio delcírculo

<recencia an$lar !@"+ &s radianespor se$undo @ 2nf (n pi)*er' &l radián

.iempo !t"' nidad de medida deltiempo (se$)*er' La constante de tiempo

8/17/2019 010 Explicación de La Ley de Ohm y Más

http://slidepdf.com/reader/full/010-explicacion-de-la-ley-de-ohm-y-mas 7/8

nalizar y simplificar un circuito serie o paralelo deresistencias es sencillo pues s"lo es necesario hacer la

simplificaci"n correspondiente con ayuda de las f"rmulas #ue se conocenLa situaci"n es diferente cuando se tiene #ue simplificar un circuito #ue está

compuesto por combinaciones de resistencias en serie y paralelo

0ara simplificar un circuito complejo y obtener la resistencia e#uivalente , seutiliza un m%todo de redcción y se si$ue el si$uiente procedimiento'

%5 !e reordena o reacomoda el circuito #ue se desea simplificar, de modo #uevean claramente las partes dentro del circuito, #ue ya est%n conectados en serie y

paralelo'5 cada una de estas partes se le asi$na un nuevo nombre, por ejemplo /, /C,

/4, /-, etcA5 !e obtiene la resistencia e#uivalente de cada parte con ayuda de las f"rmulas

ya conocidas (resistencias en serie y resistencias en paralelo)B5 !e reemplazan las partes dentro del circuito ori$inal con los valores de las

resistencias e#uivalentes (/, /C, etc) obtenidas en el paso anterior

5 !e analiza el circuito resultante y se busca combinaciones (partes) adicionalesserie y paralelo #ue hayan sido creadas

&5 !e repite nuevamente el proceso a partir del paso 2 con nombres diferentespara las resistencias e#uivalentes para evitar la confusi"n (ejemplo' /F, /G, /H,

etc), hasta obtener una sola resistencia e#uivalente final de todo el circuito

Ibservando el si$uiente $ráfico

/1 12=, /2 2J=, /3 6B, /; ;A, /J 6B Todas en Ohmios/6 J, /A ;, /B 2, /K 12 Todas en Kilohmios

5 R7  /1 ++ /2 /1 /2 + (/1 /2) 12= 2J= + ( 12= 2J=) B1 ohmios5 RD  /; /J ;A 6B 11J ohmios

5 RC  /6 ++ /A ++ /B 1+( 1+/6 1+/A 1+/B) 1+( 1+ JM 1+;M 1+2M) 1=J3 ohmios

/eemplazando los valores e#uivalentes obtenidos en el circuitoori$inal se obtiene'

&ste circuito se puede volver a simplificar obteniendo lasresistencias e#uivalentes de la conei"n serie de / 5 /3 y /4 5

/K

&ntonces'R6  / /3 B1 6B 1;K ohmios

RE  /4 /K 1=J3 12== 22J3 ohmios

G reemplazando estos Dltimos datos, se obtiene el si$uiente circuito'

&n este Dltimo circuito se puede ver #ue /C y /& están en paralelo y reduciendo

se obtiene una nueva resistencia e#uivalente /N, #ue estará en serie con /-'

8/17/2019 010 Explicación de La Ley de Ohm y Más

http://slidepdf.com/reader/full/010-explicacion-de-la-ley-de-ohm-y-mas 8/8

R<  /C ++ /& /C /& + (/C /&) 11J 22J3 + (11J 22J3) 1=KIhmios

/N estará en serie con /- con la #ue bastará hacer la suma de sus valores paraobtener la resistencia final e#uivalente

&ntonces' R e4ivalente final = Re4  /N /- 1=K 1;K 2JBohmios