La ley de Ohm
Valentina conecta el foco de su linterna a una pila durante un apagón en Huancayo y brilla bien. Su hermano Thiago le pone otra pila más y el foco brilla mucho más… hasta que se funde. ¿Qué relación hay entre la pila, el foco y la corriente que pasa? Ya sabes que el voltaje empuja, la resistencia frena y la corriente es lo que circula. Las tres están unidas por una fórmula tan útil que tiene nombre propio: la ley de Ohm.
La fórmula: V = I·R
En el laboratorio conectamos un hilo metálico a varias pilas y anotamos: con $1.5\ \text{V}$ circulan $0.25\ \text{A}$; con $3\ \text{V}$ pasan $0.50\ \text{A}$; con $4.5\ \text{V}$ se miden $0.75\ \text{A}$. Al dividir cada voltaje por su corriente, el resultado siempre es $6$. ¿Qué regla relaciona el empuje de la pila con la corriente que logra circular?
De esa misma igualdad se despejan las otras dos magnitudes:
$$I = \frac{V}{R} \qquad\qquad R = \frac{V}{I}$$Escribe la fórmula de la ley de Ohm y señala qué magnitud representa cada letra, indicando la unidad en que se mide cada una.
Escribe la fórmula de la ley de Ohm y señala qué magnitud representa cada letra, indicando la unidad en que se mide cada una.
Por una resistencia de $5\ \Omega$ circula una corriente de $2\ \text{A}$. ¿Qué voltaje hay entre sus extremos?
Por una resistencia de $5\ \Omega$ circula una corriente de $2\ \text{A}$. ¿Qué voltaje hay entre sus extremos?
Un foco de $6\ \Omega$ se conecta a una pila de $12\ \text{V}$. ¿Qué intensidad lo atraviesa?
Un foco de $6\ \Omega$ se conecta a una pila de $12\ \text{V}$. ¿Qué intensidad lo atraviesa?
Queremos que por un foco de $10\ \Omega$ circulen $1.2\ \text{A}$. a) ¿Qué voltaje hay que aplicarle? b) Si solo tenemos una pila de $6\ \text{V}$, ¿qué resistencia…
Queremos que por un foco de $10\ \Omega$ circulen $1.2\ \text{A}$.
- a) ¿Qué voltaje hay que aplicarle?
- b) Si solo tenemos una pila de $6\ \text{V}$, ¿qué resistencia debería tener el foco para que pasara esa misma corriente?
Calcular voltaje, corriente o resistencia
Según el dato que falte, usamos una de las tres formas de la fórmula. Juega con el interactivo y fíjate cómo cambian los valores.
Al conectar el motor de un barco de juguete a una pila de $9\ \text{V}$, pasa por él una corriente de $3\ \text{A}$. ¿Cuál es la resistencia del motor?
Al conectar el motor de un barco de juguete a una pila de $9\ \text{V}$, pasa por él una corriente de $3\ \text{A}$. ¿Cuál es la resistencia del motor?
Una resistencia de $20\ \Omega$ es recorrida por una corriente de $0.3\ \text{A}$. Calcula el voltaje entre sus extremos.
Una resistencia de $20\ \Omega$ es recorrida por una corriente de $0.3\ \text{A}$. Calcula el voltaje entre sus extremos.
Un foco de $300\ \Omega$ se conecta a una pila de $9\ \text{V}$. Calcula la intensidad que lo atraviesa y expresa el resultado en amperios y en miliamperios.
Un foco de $300\ \Omega$ se conecta a una pila de $9\ \text{V}$. Calcula la intensidad que lo atraviesa y expresa el resultado en amperios y en miliamperios.
Qué pasa si cambio el voltaje o la resistencia
La analogía hidráulica
Puedes pensar el circuito como un tanque de agua con una tubería: la altura del tanque es el voltaje, el caudal es la intensidad y la estrechez de la tubería es la resistencia. Si estrechas la tubería con el mismo tanque, el caudal baja. Para recuperarlo hay que subir el tanque, o sea, aumentar el voltaje.
Un circuito tiene una pila de $6\ \text{V}$ y una resistencia de $3\ \Omega$. a) Calcula la intensidad que circula. b) Si cambiamos la resistencia por una de…
Un circuito tiene una pila de $6\ \text{V}$ y una resistencia de $3\ \Omega$.
- a) Calcula la intensidad que circula.
- b) Si cambiamos la resistencia por una de $6\ \Omega$, ¿cuál es ahora la intensidad?
- c) Explica qué le ocurre a la corriente cuando la resistencia se hace el doble manteniendo la misma pila.
Con una pila de $5\ \text{V}$ conectada a una resistencia de $10\ \Omega$ circula cierta corriente. a) Calcúlala. b) ¿Qué intensidad circularía con una pila de…
Con una pila de $5\ \text{V}$ conectada a una resistencia de $10\ \Omega$ circula cierta corriente.
- a) Calcúlala.
- b) ¿Qué intensidad circularía con una pila de $10\ \text{V}$ y la misma resistencia?
- c) ¿Cómo cambia la corriente al duplicar el voltaje? Relaciónalo con la ley de Ohm.
Dos focos, uno de $45\ \Omega$ y otro de $90\ \Omega$, se conectan por separado a la misma pila de $9\ \text{V}$. a) Calcula la intensidad que atraviesa cada uno. b)…
Dos focos, uno de $45\ \Omega$ y otro de $90\ \Omega$, se conectan por separado a la misma pila de $9\ \text{V}$.
- a) Calcula la intensidad que atraviesa cada uno.
- b) ¿Cuál brilla más? Razona la respuesta relacionando resistencia y corriente.
Andrea dice: «Si duplicamos el voltaje, la intensidad también se duplica». Bruno responde: «No, se hace la mitad». a) ¿Quién tiene razón si la resistencia no cambia? b)…
Andrea dice: «Si duplicamos el voltaje, la intensidad también se duplica». Bruno responde: «No, se hace la mitad».
- a) ¿Quién tiene razón si la resistencia no cambia?
- b) Compruébalo calculando la intensidad que atraviesa una resistencia de $8\ \Omega$ con $8\ \text{V}$ y con $16\ \text{V}$.
- c) Escribe una frase que resuma la relación entre voltaje e intensidad según la ley de Ohm.
Resistencias que no cumplen la ley de Ohm
Si repetimos las medidas con el filamento de un foco incandescente, al pasar de $3\ \text{V}$ a $6\ \text{V}$ la corriente no se duplica: sube mucho menos de lo esperado. ¿Por qué en algunos dispositivos la relación entre voltaje y corriente deja de ser constante?
Medimos la corriente que atraviesa una resistencia aplicando distintos voltajes, como recoge el gráfico: con $2\ \text{V}$ pasan $0.5\ \text{A}$; con $4\ \text{V}$,…
Medimos la corriente que atraviesa una resistencia aplicando distintos voltajes, como recoge el gráfico: con $2\ \text{V}$ pasan $0.5\ \text{A}$; con $4\ \text{V}$, $1\ \text{A}$; y con $6\ \text{V}$, $1.5\ \text{A}$.
- a) Calcula el valor de la resistencia en cada medida.
- b) ¿Qué concluyes?
- c) Predice la intensidad que medirremos si aplicamos $12\ \text{V}$.
En un experimento con un foco de filamento obtienes, como muestra el gráfico: con $2\ \text{V}$ pasan $0.5\ \text{A}$; con $4\ \text{V}$, $0.8\ \text{A}$; y con…
En un experimento con un foco de filamento obtienes, como muestra el gráfico: con $2\ \text{V}$ pasan $0.5\ \text{A}$; con $4\ \text{V}$, $0.8\ \text{A}$; y con $6\ \text{V}$, $1\ \text{A}$.
- a) Calcula la resistencia aparente del foco en cada caso.
- b) ¿Cumple el foco la ley de Ohm, es decir, mantiene constante su resistencia?
- c) Sabiendo que el filamento se pone al rojo vivo al brillar, propón una explicación para lo observado.
Con una pila de $9\ \text{V}$ medimos la corriente para varias resistencias: con $3\ \Omega$ pasan $3\ \text{A}$; con $9\ \Omega$, $1\ \text{A}$; y con $18\ \Omega$,…
Con una pila de $9\ \text{V}$ medimos la corriente para varias resistencias: con $3\ \Omega$ pasan $3\ \text{A}$; con $9\ \Omega$, $1\ \text{A}$; y con $18\ \Omega$, $0.5\ \text{A}$.
- a) Comprueba que las tres medidas cumplen la ley de Ohm.
- b) Predice la intensidad para una resistencia de $45\ \Omega$.
- c) ¿Qué resistencia habría que conectar para que circularan $0.1\ \text{A}$?
Proteger un circuito con una resistencia
En el dibujo, la corriente sale del polo $+$ de la pila, pasa por la resistencia, atraviesa el LED y regresa por el cable de abajo al polo $-$.
El hilo de una maqueta se funde si por él circulan más de $2\ \text{A}$, y la alimentamos con una pila de $12\ \text{V}$. a) ¿Qué resistencia mínima debe tener el…
El hilo de una maqueta se funde si por él circulan más de $2\ \text{A}$, y la alimentamos con una pila de $12\ \text{V}$.
- a) ¿Qué resistencia mínima debe tener el circuito para que el hilo no se funda?
- b) ¿Qué ocurre si colocamos una resistencia de $4\ \Omega$? Justifícalo con el cálculo.
Un LED de juguete admite como máximo $0.02\ \text{A}$; si pasa más corriente, se quema. Lo conectamos a una pila de $9\ \text{V}$ con una resistencia de protección en el…
Un LED de juguete admite como máximo $0.02\ \text{A}$; si pasa más corriente, se quema. Lo conectamos a una pila de $9\ \text{V}$ con una resistencia de protección en el mismo camino, como se muestra en la figura.
- a) ¿Qué valor mínimo debe tener esa resistencia?
- b) ¿Qué pasaría si conectáramos el LED directamente a la pila, sin resistencia? Explícalo usando la ley de Ohm.
Dos resistencias una tras otra (en serie)
¿Qué pasa si en el mismo camino pones una segunda resistencia a continuación de la primera? Las cargas tienen que cruzar las dos, así que el camino ofrece más dificultad.
Vuelve al principio: al poner dos pilas, el voltaje se duplica y, con la misma resistencia, la corriente también; el filamento del foco recibió más corriente de la que soporta y se fundió.