La ley de Ohm
Fátima conecta el foco de su linterna a una pila y brilla bien. Su hermano Derlis 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 sabés 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:
$$I = \frac{V}{R} \qquad\qquad R = \frac{V}{I}$$Escribí la fórmula de la ley de Ohm y señalá qué magnitud representa cada letra, indicando la unidad en que se mide cada una.
Escribí la fórmula de la ley de Ohm y señalá 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?
Una bombilla de $6\ \Omega$ se conecta a una pila de $12\ \text{V}$. ¿Qué intensidad la atraviesa?
Una bombilla de $6\ \Omega$ se conecta a una pila de $12\ \text{V}$. ¿Qué intensidad la atraviesa?
Calcular voltaje, corriente o resistencia
Según el dato que falte, usamos una de las tres formas de la fórmula. Jugá con el interactivo y fijate cómo cambian los valores al mover los deslizadores.
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?
La bombilla de una linterna tiene una resistencia de $9\ \Omega$ y está conectada a una pila de $4,5\ \text{V}$. ¿Qué intensidad pasa por ella?
La bombilla de una linterna tiene una resistencia de $9\ \Omega$ y está conectada a una pila de $4,5\ \text{V}$. ¿Qué intensidad pasa por ella?
Una bombilla de $300\ \Omega$ se conecta a una pila de $9\ \text{V}$. Calculá la intensidad que la atraviesa y expresá el resultado en amperios y en miliamperios.
Una bombilla de $300\ \Omega$ se conecta a una pila de $9\ \text{V}$. Calculá la intensidad que la atraviesa y expresá el resultado en amperios y en miliamperios.
Qué pasa si cambio el voltaje o la resistencia
La analogía hidráulica
Podés pensar el circuito como un tanque de agua con un caño: la altura del tanque es el voltaje, el caudal es la intensidad y la estrechez del caño es la resistencia. Si estrechás el caño 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) Calculá 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) Calculá la intensidad que circula.
- b) Si cambiamos la resistencia por una de $6\ \Omega$, ¿cuál es ahora la intensidad?
- c) Explicá qué le ocurre a la corriente cuando la resistencia se hace el doble manteniendo la misma pila.
Dos bombillas, una de $45\ \Omega$ y otra de $90\ \Omega$, se conectan por separado a la misma pila de $9\ \text{V}$. a) Calculá la intensidad que atraviesa cada una. b)…
Dos bombillas, una de $45\ \Omega$ y otra de $90\ \Omega$, se conectan por separado a la misma pila de $9\ \text{V}$.
- a) Calculá la intensidad que atraviesa cada una.
- b) ¿Cuál brilla más? Razoná 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) Comprobalo calculando la intensidad que atraviesa una resistencia de $8\ \Omega$ con $8\ \text{V}$ y con $16\ \text{V}$.
- c) Escribí una frase que resuma la relación entre voltaje e intensidad según la ley de Ohm.
Usá la analogía hidráulica (altura del depósito = voltaje, caudal = intensidad, estrechez de la tubería = resistencia): a) Explicá por qué al aumentar la resistencia de…
Usá la analogía hidráulica (altura del depósito = voltaje, caudal = intensidad, estrechez de la tubería = resistencia):
- a) Explicá por qué al aumentar la resistencia de un circuito disminuye la corriente si el voltaje no cambia.
- b) Comprobalo con números: calculá la intensidad para una pila de $12\ \text{V}$ con resistencias de $6\ \Omega$ y de $12\ \Omega$.
- c) Tras «estrechar la tubería», ¿qué podrías hacer con el «depósito» para recuperar el caudal inicial? ¿A qué equivale eso en el circuito?
De qué depende la resistencia: la 2.ª ley de Ohm
Un cable largo y fino de una extensión frena más la corriente que un cable corto y grueso. ¿De qué depende entonces la resistencia de un conductor?
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) Calculá el valor de la resistencia en cada medida.
- b) ¿Qué concluís?
- c) Predecí la intensidad que mediremos si aplicamos $12\ \text{V}$.
En un experimento con una bombilla de filamento obtenés, como recoge 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 una bombilla de filamento obtenés, como recoge 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) Calculá la resistencia aparente de la bombilla en cada caso.
- b) ¿Cumple la bombilla la ley de Ohm, es decir, mantiene constante su resistencia?
- c) Sabiendo que el filamento se pone al rojo al brillar, proponé 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) Comprobá que las tres medidas cumplen la ley de Ohm.
- b) Predecí 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 $4\ \Omega$? Justificalo 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? Explicalo usando la ley de Ohm.
Dos resistencias una tras otra (en serie)
¿Qué pasa si en el mismo camino ponés una segunda resistencia a continuación de la primera? Las cargas tienen que cruzar las dos, así que el camino ofrece más dificultad.
Volvé 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.