viernes, 8 de mayo de 2009

LA LEY DE OHM

Las tres magnitudes presentes en los circuitos: diferencia de potencial, resistencia e intensidad de corriente, están relacionadas a través de una expresión, descubierta a partir de experiencias por el físico alemán George Simón Ohm (1789-1854). Es conocida como ley de Ohm y dice que:
Una mayor diferencia de potencial implica una intensidad mayor. Y una resistencia mayor en el circuito hará que la intensidad de corriente se reduzca.

A partir de la ley de Ohm podemos definir el ohmio como la resistencia de un conductor por el que circula una corriente de un amperio cuando entre sus extremos se establece una diferencia de potencial de un voltio. Utilizando la ley de Ohm es fácil calcular I, V o R a partir de las otras dos.

La ley de Ohm permite definir el voltio, el amperio y el ohmio
Voltio. La diferencia de potencial que existe entre los extremos de una resistencia de 1 ohmio, recorrida por una corriente de 1 amperio:

V (voltios) = R (ohmios) X I (amperios).

Amperio. La intensidad de una corriente que pasa por una resistencia de 1 ohmio sometida a una diferencia de potencial de 1 voltio:

I(amperios)=V(voltios) / R(ohmios)

Ohmio. La resistencia de un conductor que, sometido a una diferencia de potencial de 1 voltio, es atravesado por una corriente de 1 amperio:

R(ohmios)=V(voltios) / I(amperios)

MAGNITUDES ELECTRICAS

Para estudiar el funcionamiento de los circuitos es necesario conocer algunas magnitudes eléctricas, como intensidad de corriente, diferencia de potencial, resistencia, energía eléctrica y potencia eléctrica.



INTENSIDAD DE CORRIENTE (I)

Cuando circula la corriente eléctrica, existe un flujo de cargas. En el caso de un circuito eléctrico, los electrones se desplazan desde un borne del generador hasta el otro (un borne es cada uno de los polos de un generador).

Para cuantificar el número de cargas que circulan en la unidad de tiempo se utiliza una magnitud denominada intensidad de corriente.

La intensidad de corriente (I) es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa un conductor en un tiempo determinado.

La unidad de la intensidad de corriente en el Sistema Internacional es el amperio (A): un amperio corresponde a la intensidad de corriente que circula por un conductor cuando por este pasa una carga de un culombio en cada segundo.

Como el amperio es una unidad muy grande, para expresar el valor de la corriente que circula por un conductor se utilizan muy a menudo submúltiplos de él:

Miliamperio: 1 mA = 10-3 A.
Microamperio: 1 μA = 10-6 A.

Las intensidades típicas que recorren los aparatos eléctricos utilizados en casa son de unos pocos miliamperios. Para medir la intensidad de corriente se utiliza un aparato llamado amperímetro.
Para medir la intensidad de corriente que pasa por un elemento del circuito, el amperímetro debe conectarse en serie con este elemento.
RESISTENCIA ELÉCTRICA


La resistencia es la oposición que ofrece un conductor al paso de corriente. Se mide en ohmios (Ω) y su valor depende de tres factores:

1. Longitud del conductor (I).

Cuanto más largo sea el hilo conductor, mayor será la resistencia que ofrece al paso de corriente eléctrica. Es directamente proporcional a la longitud: un hilo de 2 m de largo presentará una resistencia doble que otro hilo idéntico de 1 m de longitud.

2. Sección del conductor (S).

Cuanto mayor sea la sección de un hilo conductor, menor será la resistencia que ofrece. La resistencia es inversamente proporcional a la sección: si la sección se duplica, la resistencia se reduce a la mitad. Es decir, los hilos gruesos presentan menor resistencia que los hilos delgados.

3. Naturaleza del material.

Cada material ofrece una resistencia diferente al paso de las cargas, que depende de su estructura atómica. A este valor se le llama resistividad (p). La resistencia de un material es directamente proporcional a su resistividad. Los buenos conductores (cobre, plata) tienen una r pequeña, mientras que los malos conductores (madera, vidrio) tienen una r alta.

Para medir el valor de la resistencia de un elemento en un circuito se emplea un aparato llamado óhmetro.
Para medir, una de las ramas del óhmetro se conecta al receptor, y la otra rama del circuito se deja abierta, sin conectar al circuito.
DIFERENCIA DE POTENCIAL (V)


Se llama diferencia de potencial, voltaje o tensión entre dos puntos, A y B, a la energía potencial (EP) que adquiere o que pierde una carga cuando se traslada desde A hasta B, dividida por el valor de dicha carga.

Al igual que para el potencial eléctrico, la unidad de la diferencia de potencial en el Sistema Internacional es el voltio (V).Para medir la diferencia de potencial se usa el voltímetro. Esta diferencia se mide en voltios (V).

Para medir la diferencia de potencial entre los extremos de un receptor, hemos de colocar el voltímetro en paralelo con dicho receptor.