Fuente: http://definicion.de/circuito-electrico/

Ley de Ohm.

Fué desarrollada por el físico alemán Georg Simón Ohm (1787 - 1854) en el año de 1827.

Relaciona Voltaje, Corriente y Resistencia mediante:

V = I.R

I = V / R

R = V / I

En donde:

I: Intensidad en amperios (A)

V: Voltaje en voltios (V)

R : Resistencia en ohmios (Ω).

Como regla nemotécnica para recordar se utiliza el siguiente triángulo:

Fuente: Diseño propio

Ejemplos.

1. Si en un circuito eléctrico la tensión tiene un valor de 110 v y la resistencia un valor de 30 Ω ¿cuál será el valor de la intensidad?

V = 110 v

R = 30 Ω

I =?

Si aplicamos la Ley de Ohm:

I = V / R

Reemplazando

I = 110 / 30

I = 3.667 A.

2. Al medir la intensidad de corriente en un circuito se obtuvo un valor de 6 A y, al medir la resistencia, un valor de 20 Ω. ¿Cuál será la tensión o voltaje del circuito?

Aplicamos la Ley de Ohm

V = I.R

Reemplazando

V = 6 X 20

V = 120 v

3. Si: V = 100 v, I = 5 A, R =?

Aplicamos la Ley de Ohm

R = V / I

Reemplazando

R = 100 / 5

R = 20 Ω

Ley de Watt.

La potencia eléctrica se mide en vatios, en homenaje a James Watt.

La ley de Watt relaciona potencia, voltaje y corriente mediante la siguiente fórmula:

P = V.I

V = P / I

I = P / V

En donde:

I: Intensidad en amperios (A)

V: Voltaje en voltios (V)

P: Potencia en vatios (W).

Como regla nemotécnica para recordar se utiliza el siguiente triángulo:

Fuente: Diseño propio

Ejemplos.

1) Una resistencia consume 15 A cuando la tensión es de 100 v. ¿Cuál será su potencia ?.

Los datos del ejemplo son:

V = 100 v

I = 15 A

P = ?

Aplicamos la Ley de Watt

Reemplazando:

P = V.I

P = 100 x 15

P = 1500 W

2) Una lámpara incandescente trabaja a 120 v y 100 W. ¿Cuál será la intensidad?

P = 100 W

V = 120 v

I = ?

Aplicamos la Ley de Watt

I = P / V

Reemplazando se tiene:

I = 100 / 120

I = 0.833 A

Ley de Joule.

Relaciona las leyes de Ohm y Watt.

1. Ley de Ohm V = I.R

2. Ley de Watt P = V.I

Reemplazando la ley de Ohm en la ley de Watt se tiene:

P = V.I

P = (I .R).I

P = I ².R llamada Ley de Joule.

También se puede obtener:

Si en la ley de Watt (P = V.I), se reemplaza el valor de I por el que dá la ley de Ohm, se tiene que:

P = V ² / R

Ejemplos:

1. Calcular la potencia que suministra una resistencia de 3 KΩ cuando se le aplica una tensión de 100 v.

Datos:

R = 3 KΩ ( 3 KΩ equivale 3000 Ω )

V = 100 v

Se utiliza:

P = V ² / R .

Al aplicarla se tiene que:

P = 100² / 3000

P = 10000 / 3000

P = 10 / 3

P = 3.33 W.

2) ¿Qué tensión se le debe aplicar a una resistencia de 144 Ω, cuando la potencia es de 0,1KW?

Utilizando

P = V ² / R .

Despeje la tensión:

V²= P x R

Como se sabe que P = 0,1 KW equivale a 100W, y que el valor de R es de 144 Ω, basta reemplazar estos valores:

V²= 100 x 144

V²= 14400

Se saca la raíz cuadrada y se obtiene

V = 120 v

Ejercicio del tema: Leyes de Ohm, Watt y Joule.

1) Se tiene un circuito que trabaja a 15 V, y lo conectamos a una resistencia de 89 Ω.

Hallar:

a) Intensidad.

b) Potencia.

2) Se tiene una resistencia de 30 Ω por la cual circula una corriente de 0.065 mA.

Hallar:

a) Tensión.

b) Potencia.

3) Un bombillo de 0.7Kw trabaja a 110 V.

Hallar:

a) Resistencia.

b) Intensidad.

4) Un circuito entrega una potencia de 10 W sobre una carga de 6 Ω.

Hallar:

a) Tensión.

b) Intensidad.

5) Un motor trabaja a 220 V. La corriente que circula por él es de 2300 mA.

Hallar:

a) Potencia.

b) Resistencia.

A continuación se desarrolla un ejercicio utilizando:

a) Teoría.

b) Simulación.

c) Práctica.

Enunciado

Si en un circuito eléctrico el voltaje tiene un valor de 5 v y la resistencia un valor de 1000 Ω. ¿Cúal será el valor de la corriente?

Solución.

a) Teoría.

V = 5 v

R = 1000 Ω

I =?

Aplicando la Ley de Ohm:

I = V / R

Reemplazando

I = 5 / 1000

I = 0.005 A que también equivale a 5 mA ya que se divide 5 entre mil.

b) Simulación.

Utilizando el software del Crocodile Clips v3.5 se obtiene: