Clase
N°4
Ley de
Ohm
En el circuito básico, Los
electrones (carga negativa, como los imanes) se concentran en el polo negativo,
mientras que, en el polo positivo, se concentran los protones (carga positiva).
Las cargas positivas van “absorbiendo” los electrones de los átomos próximos
del conductor, a estos átomos se les pasa los electrones de los anteriores, y
así sucesivamente hasta llegar a las proximidades del polo, que es quien
“inyecta” los electrones que faltan, ya que se los queda el polo positivo, como
si un cable fuera una manguera en la imagen a continuación se muestra el
diagrama:
Tensión
El generador es una “maquina”
que transforma un tipo de energía determinado en energía eléctrica. Lo que
realmente sucede en su interior es que recibe los electrones en su polo
positivo y les aplica una fuerza para mandarlos al polo negativo básicamente.
De este modo se consigue crear una diferencia de cargas entre los polos
positivo y negativo. A la fuerza necesaria para trasladar los electrones se la
denomina FUERZA ELECTROMOTRIZ. Y a la diferencia de cargas existentes entre el
polo positivo y el negativo se lo denomina DIFERENCIA DE POTENCIAL o TENSIÓN.
Por lo tanto, se denomina TENSIÓN
a la fuerza o empuje que provoca el movimiento de cargas eléctricas a través de
un material conductor. Se simboliza con la letra (E), su unidad es el Volt (V)
y ese voltaje se mide con un instrumento llamado Voltímetro, multímetro/tester.
El
receptor
Es un elemento que transforma
la energía eléctrica en otro tipo de energía (calórica, lumínica, etc.) por
ejemplo una lampara o un televisor. Como receptores y de manera básica, entre
otros se suelen usar elementos llamados resistencias (R), que son elementos que
se oponen al paso de la corriente eléctrica (como cuando pones el dedo en una
maguera). Estos receptores transforman fundamentalmente la energía eléctrica,
en calor, aunque en el caso de las lámparas, a pesar de que producen calor, su
misión es esencialmente producir energía lumínica.
La resistencia eléctrica se
simboliza con la letra (R) y su unidad de medida es el ohm (Ω). El aparato de
medida utilizado para medir resistencia eléctrica es el óhmetro o un
multímetro/tester, y se conecta en paralelo al elemento que se quiere medir.
Tipos
de corriente eléctrica
Corriente continua (CC)
Producida por, baterías, pilas o por generadores de corriente continua
(Dinamos). Se caracteriza por que los electrones en su recorrido no cambian de
sentido, es decir la tensión es constante, siempre igual.
Corriente Alterna (CA)
Producida por generadores de corriente alterna (Alternadores). Se caracteriza
porque los electrones cambian su sentido constantemente, es decir, la tensión
varia en ciclos, de positivo a negativo.
George Simón Ohm, formuló
en 1827 la que se conoce como Ley de Ohm. Posiblemente una de las leyes
fundamentales de la electrónica.
Primero definió
matemáticamente las tres magnitudes físicas principales de la electrónica que
vimos antes:
Voltaje (o Diferencia
de Potencial): Representa la “fuerza que tiene la energía
eléctrica” entre los polos positivo y negativo. Es similar a la que existe
entre los polos de los imanes, en los que las fuerzas de atracción y repulsión
son invisibles, pero están presentes. La fuerza representada por el voltaje
impulsa la electricidad por los conductores y componentes electrónicos de un
circuito, haciéndolo funcionar. Se mide en Voltios.
Intensidad (o Corriente):
Representa el flujo de energía eléctrica durante un determinado período de
tiempo, es decir, la “velocidad con que circula la energía eléctrica”. En
un circuito electrónico esta velocidad es variable, ya que para funcionar
necesita que por algunos de sus componentes la energía circule con más rapidez
que por otros. Se mide en Amperios.
Resistencia: Representa
la “oposición al paso de la energía eléctrica”. Sirve para regular la
corriente y el voltaje según lo requiera cada componente de un circuito
electrónico. Libera la energía sobrante en forma de calor (Efecto Joule). Se
mide en Ohmios.
A efectos prácticos vamos a
ejemplificar a la electricidad como si fuera agua:
El Voltaje (V) vendría
representado por la diferencia de Altura del agua, la Resistencia (R)
por el Ancho del tubo, y la Corriente (I) por la cantidad (caudal) del
agua que sale.
La Ley de Ohm relaciona
las tres magnitudes físicas, siendo su enunciado el siguiente:
La
Corriente en un circuito eléctrico varía de manera directamente proporcional a
la Diferencia de Potencial aplicada, e inversamente proporcional a una
propiedad característica del circuito que llamamos Resistencia.
O sea, que un aumento del
Voltaje (mayor Altura de agua) o disminución de la Resistencia (tubo más
Ancho), provoca un aumentando proporcional de la Corriente eléctrica (mayor
Caudal de agua)
Su formulación matemática es:
La ley de Ohm se aplica a la
totalidad de un circuito o a una parte de este. Analicemos la parte del
circuito que analicemos, siempre se cumplirá.
Reforcemos los conocimientos adquiridos
con el siguiente ejemplo: Imagina que tienes dos mangueras unidas, una más
ancha que la otra y conectadas a una llave de agua.
El Voltaje sería la
fuerza con la que sale el agua de la llave.
La Corriente sería
la velocidad del agua al pasar por el interior de cada una de las mangueras.
La Resistencia sería
la oposición al paso del agua en la pieza de unión y por la diferencia de
grosor entre las dos mangueras.
De la ecuación de la Ley de Ohm que
vimos anteriormente, podemos despejar los valores de Voltaje y
de Resistencia. De esta manera, conocidos o medidos dos de ellos, podremos
calcular el tercero.
Aunque la fórmula no es difícil de recordar, existe una
regla nemotécnica conocida como el Triángulo de la Ley de Ohm que
facilita su uso.
En este triángulo, solo hay
que tapar la variable que queremos calcular y aparecerán las otras dos
variables con la posición que ocupan en la ecuación que corresponda.
Veamos ahora como aplicar la ley en un circuito sencillo:
Si sabemos que el voltaje de
la alimentación eléctrica es de 12 voltios y la resistencia del circuito es de
10 ohmios (el ohmio es la unidad de resistencia eléctrica y se
representa por la letra griega Ω), aplicando la Ley de Ohm:
I = V / R = 12v / 10Ω = 1,2
Amperios
Para concluir les dejo dos
videos como resumen de lo expuesto, si les interesa sigan viendo que hay mucha
información muy interesante que les puede ayudar a comprender los conceptos:
Video 1:
Video 2:
