La ley de Ohm es la relación entre tensión, corriente y resistencia en un elemento óhmico y bajo condiciones físicas constantes.
Publicada en 1827 por el físico alemán Georg Simon Ohm, esta ley relaciona tres magnitudes que ya conocemos: tensión, intensidad y resistencia.
Sin esta ley, no podríamos calcular el grosor de un cable, diseñar una estufa o entender por qué se funde un fusible. Es el pilar sobre el que se sostiene toda la ingeniería eléctrica.
La ecuación de la ley de Ohm
La Ley de Ohm dice que la intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.
Matemáticamente, suele escribirse así:
Donde:
- V (Voltaje): Es la diferencia de potencial (en Voltios).
- I (Intensidad): Es la corriente eléctrica (en Amperios).
- R (Resistencia): Es la oposición al paso de corriente (en Ohmios).
El famoso “Triángulo de Ohm” es útil para empezar: tapas la variable que quieres calcular y ves la operación que queda.
- Tapas
- Tapas
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Entendiendo la Causalidad (Física vs Matemáticas)
Aquí es donde queremos que deis el salto de nivel. Matemáticamente, la fórmula V = I · R nos permite despejar cualquier variable. Pero físicamente, la causalidad tiene un orden lógico.
La forma más correcta de ver la Ley de Ohm para entender el fenómeno es esta:
Analicemos esto con detenimiento:
V (La Causa): El Voltaje es la fuerza impulsora. Tú aplicas una tensión.
R (El Medio): La Resistencia es una propiedad fija del objeto (definida por su material y forma).
I (El Efecto): La Corriente es la consecuencia. Los electrones fluyen porque hay un voltaje y limitados por una resistencia.
Es decir: La corriente se adapta a la resistencia y al voltaje, y no al revés.
Analogía hidráulica
- V: La altura del depósito de agua (Presión).
- R: Lo estrecha que es la tubería.
- I: El caudal de agua que sale.
Si subes el depósito (V ↑), sale más agua (I ↑). Si estrechas el tubo (R ↓), sale menos agua (I ↓).
Curva V-I y linealidad
Si cogemos una resistencia fija (por ejemplo, de 10Ω) y vamos subiendo el voltaje poco a poco, midiendo la corriente en cada paso, obtendremos una gráfica.
Si representamos tensión en el eje X e intensidad en el eje Y, un resistor ideal produce una línea recta que pasa por el origen.
Con esos ejes, la pendiente es la conductancia
- A esto se le llama Comportamiento Óhmico.
- Los metales y resistencias normales son óhmicos (dentro de unos límites de temperatura).
- Los semiconductores (diodos, transistores) NO son óhmicos (su gráfica es una curva, no una recta). ¡Ojo con aplicar la Ley de Ohm a la ligera en un diodo!
Ejemplos de cálculo
Vamos a resolver los dos casos más típicos que os encontraréis en la vida real.
Corriente de una carga resistiva
Una carga puramente resistiva de 20 Ω se conecta a una fuente de 230 V. ¿Qué corriente circula en el modelo ideal?
Aplicamos la ley:
Necesitaréis un fusible de, al menos, 12A o 16A. Si ponéis uno de 10A, saltará inmediatamente.
Un cortocircuito
¿Qué pasa si se nos cae una llave inglesa sobre los bornes de una batería de coche de 12V?
La llave inglesa es metal puro y gordo, su resistencia es bajísima, digamos
¡Mil doscientos amperios! Esto es una barbaridad de corriente. Según la Ley de Joule (P = I² · R), esto generará un calor instantáneo que fundirá la llave inglesa y probablemente haga explotar la batería. Por eso la Ley de Ohm nos enseña que R nunca puede ser cero.
Límite matemático: Cuando R tiende a 0, la Intensidad tiende a infinito (∞). Eso es un cortocircuito ideal. En la vida real, algo se funde antes de llegar a infinito.
