LEY DE OHM

LA LEY DE OHM: PRINCIPIOS BÁSICOS

En 1827 un razonamiento matemático para la electricidad (ley de Ohm) fue establecido por George Simon Ohm. La ley de Ohm es la ley fundamental de  la electricidad y relaciona los parámetros de voltaje, de corriente y de resistencia en un circuito.

La lección 1 proporciona una revisión de la ley de Ohm y permite que usted calcule el voltaje, corriente y los valores de la resistencia en un circuito. La lección 1 también introduce el sistema métrico de medidas.
Un circuito es un camino (o carretera) para la corriente eléctrica. La corriente fluye a partir de un extremo de un circuito al otro extremo, cuando éstos conectan las cargas opuestas (positivo y negativo). Llamamos generalmente a estos extremos “energía” y “tierra.” La corriente fluye solamente en un circuito cerrado. Si hay una abertura en alguna parte en el circuito, la corriente no puede fluir. Cada circuito eléctrico debe contener los siguientes componentes:
- La fuente de energía.
- El dispositivo de protección (fusible o interruptor).
- Una carga, como por ejemplo dispositivo de control de luz.
Estos dispositivos estarán conectados entre ellos por intermedio de conductores para formar un circuito eléctrico completo.
La ley de Ohm establece que la corriente en un circuito es directamente proporcional al voltaje del circuito e inversamente proporcional a la resistencia del circuito. Esto significa que la cantidad de corriente en un circuito depende de cuánto voltaje y cuánta resistencia exista en el circuito.
La mayoría de los circuitos eléctricos Caterpillar en equipo móvil trabajan con fuente de energía de 12 ó 24 Voltios, la cantidad de corriente estará determinada por el valor de voltaje o resistencia presentes en el circuito. Recuerde, la corriente hace el trabajo. El voltaje es solamente la fuerza que mueve la corriente y la resistencia es oposición al flujo de corriente. Las reglas necesarias para entender, predecir y calcular el comportamiento de los circuitos eléctricos están agrupadas bajo la “Ley de Ohm”. De la ecuación de la ley de Ohm usted puede derivar las siguientes reglas generales:
1. Asumiendo una resistencia fija o constante:
a. Cuando el voltaje aumenta, la corriente aumenta.
b. Cuando el voltaje disminuye, la corriente disminuye.
2. Asumiendo un voltaje fijo o constante:
a. Cuando la resistencia aumenta, la corriente disminuye.
b. Cuando la resistencia disminuye, la corriente aumenta.

La ley de Ohm puede ser expresada como una ecuación algebraica:

E = I x R

Donde: “E” representa la fuerza electromotriz (en Voltios)
“I” representa la intensidad de corriente eléctrica (en Amperios)
“R” representa la resistencia eléctrica (en Ohmios)

Si usted conoce los valores de dos parámetros de la ecuación, usted podrá
calcular el tercero. Por ejemplo:
- Para determinar el voltaje, multiplique la corriente con la resistencia.
- Para determinar la corriente, divida el voltaje entre la resistencia.
- Para determinar la resistencia, divida el voltaje entre la corriente

Circulo Práctico de la ley de Ohm

El circulo práctico de la ley de Ohm es una manera fácil de recordar cómo solucionar cualquier parte de la ecuación. Para utilizar el círculo, cubra cualquier letra que usted no sepa. Las letras restantes le mostrarán la ecuación para determinar la cantidad desconocida.
Voltaje Desconocido
En este circuito se desconoce el valor de la fuente de voltaje. La resistencia de carga es de 2 Ohmios. La corriente del circuito es de 6 Amperios. Como el voltaje es desconocido, cubrimos la letra en el círculo y la ecuación resultante es corriente por resistencia (I x R). Entonces, multiplicando 6 Amperios por 2 Ohmios obtenemos 12 Voltios. Por lo tanto el voltaje de la fuente de energía del circuito es 12 Voltios.
Resistencia Desconocida
En este circuito se desconoce el valor de la resistencia. La corriente que atraviesa el circuito es de 6 Amperios y la fuente de voltaje es de 12 Voltios. Como la resistencia es desconocida, cubrimos la letra en el círculo y la ecuación resultante es voltaje dividido entre la corriente. Entonces, dividiendo 12 Voltios entre 6 Amperios obtenemos 2 Ohmios. Por lo tanto, la resistencia en el circuito es de 2 Ohmios.
Corriente Desconocida
En este circuito se desconoce el valor de la corriente que pasa por él. La resistencia de carga es de 2 Ohmios y el voltaje de la fuente de energía es de 12 Voltios. Como la corriente es desconocida, cubrimos la letra en el círculo y la ecuación resultante es voltaje dividido entre la resistencia. Entonces dividiendo 12 Voltios entre 2 Ohmios se obtiene 6 Amperios. Por lo tanto, la corriente que fluye a través del circuito es de 6 Amperios
Cuando midamos algo, encontraremos un número que exprese un valor o cantidad de lo que estamos midiendo. Se utilizan números para expresar el resultado de simples cálculos. Adicionalmente a los números tenemos unidades que describen o expresan el significado de los números.
En nuestro caso, estas unidades de medida son conocidas como Sistema Métrico de Medición.
Al trabajar en el sistema métrico hay solamente algunas unidades básicas  con las cuales usted necesita familiarizarse. Básicamente, usted multiplique o divida la unidad básica por factores de 10 si necesita una unidad de medida más grande o más pequeña. Estos factores de 10 o múltiplos de 10, tienen nombres especiales en el sistema métrico. Se utilizan los nombres como prefijos y ellos se unen al inicio de los nombres de las unidades básicas.
El siguiente es un ejemplo de un prefijo métrico: 1 500 Voltios pueden ser expresados como 1.5 kV. La ecuación sería expresada a la potencia de 10 como 1.5 x 10^3 o 1.5 x 1000 = 1500. El prefijo “k” es igual a 1 000, así que la expresión para 1 500 voltios por lo tanto se indica como 1.5 kV.
En aplicaciones eléctricas y electrónicas trabajaremos con valores grandes y pequeños, haciendo uso de los prefijos cuando sea necesario.  El sistema métrico de unidades es el sistema de medición reconocido
internacionalmente y el mas usado alrededor del mundo. Este es llamado Sistema Internacional de Unidades (SI). Los prefijos más comunes en el estudio de la electricidad son: Mega (millones), kilo (millares), mili (milésimos) y micro (millonésimos).
Unidades Base
Unidades base son unidades estándar; unidades sin prefijo. Voltios, Ohmios y Amperios son las unidades base primarias usadas en electricidad. Los prefijos se agregan a las unidades base para cambiar la unidad de medida.
Mega
Mega significa un millón y se abrevia con una “M” mayúscula. Un Megohmio es igual a un millón de Ohmios. Para convertir cualquier valor de Megohmios a Ohmios, mueva el punto decimal seis espacios hacia la derecha. Por ejemplo: 3.5 Megohmios pueden ser convertidos a 3’500 000 Ohmios.
kilo
kilo significa mil y se abrevia con una “k” minúscula. Un kilohmio es igual a 1000 Ohmios. Para convertir cualquier valor de kilohmios a Ohmios, mueva el punto decimal tres espacios hacia la derecha. Por ejemplo: 657 kilohmios pueden ser convertidos a 657 000 Ohmios.
mili
mili significa un milésimo y se abrevia con una “m” minúscula. Un miliamperio es un milésimo de Amperio. Para convertir cualquier valor de miliamperios a Amperios, mueva el punto decimal tres espacios hacia la izquierda.
Por ejemplo: 355 miliamperios pueden convertirse a 0.355 Amperios.
micro micro es un millonésimo y se abreviado con el símbolo “μ”. Un microamperio es igual a un millonésimo de Amperio. Para convertir cualquier valor de miliamperios a Amperios, mueva el punto decimal seis espacios hacia la izquierda. Por ejemplo: 355 microamperios se convertirán en 0.000355
Amperios.
Ley de Watt
La unidad de medida para la energía es el Watio. La energía es el producto de la corriente multiplicado por el voltaje. Un Watio es igual a un Amperio por un Voltio. En un circuito, si la corriente o el voltaje aumentan, la energía aumenta. Si la corriente o el voltaje disminuyen, la energía disminuye. La relación entre energía, corriente y voltaje es determinada por la fórmula de la energía. La ecuación básica para el fórmula de la energía es:
P = I × E
Expresado en unidades eléctricas: Watios = Amperios x Voltios
Usted puede multiplicar la corriente y el voltaje en cualquier circuito y descubrir cuánta energía es consumida por el mismo. Por ejemplo, un secador de pelo típico puede consumir casi 10 Amperios de corriente. El voltaje en su hogar es de 220 Voltios. Multiplique 10 por 220 y el resultado dará que la energía producida por el secador de pelo sería de aproximadamente 2 200 Watios.
El uso más común de la clasificación en Watios es probablemente la bombilla o foco eléctrico. Las bombillas son clasificadas por la cantidad de Watios que consumen. Los ejemplos comunes de artículos identificados por la potencia en Watios son los altavoces de audio, algunos motores y la mayoría de los
electrodomésticos
Potencia eléctrica
La potencia es una medida del rango de energía producida o consumida. En un motor, el número de caballos de fuerza de salida es una medida de su capacidad para hacer el trabajo mecánico. En electrónica, la potencia es una medida del rango en el cual la energía eléctrica es convertida en calor por la resistencia dentro de un conductor. En un circuito eléctrico, la resistencia es la que utiliza corriente eléctrica. Recuerde, sin embargo, que muchas clases de dispositivos pueden tener resistencia. Dentro de los dispositivos que ofrecen resistencia eléctrica se incluyen los conductores, los aisladores, las resistencias, las bobinas y los motores. Muchos dispositivos eléctricos son clasificados por cuánta corriente eléctrica consumen, en vez de por cuánta energía producen. El consumo de energía se expresa en Watios.
746 Watios = 1 Caballo de fuerza (HP)
Rangos de resistencias por potencia
Las resistencias se clasifican por cuanta resistencia eléctrica producen y por cuanta energía pueden manejar. Los rangos más comunes de potencia para las resistencia de carbono son de 1/4, 1/2, 1 y 2 Watios. Una resistencia convierte la energía eléctrica en calor. Mientras que la resistencia funcione, siempre generará una cierta cantidad de calor. Si una resistencia es forzada para manejar más energía que la de diseño, generará excesivo calor. Cuando se sobrecarga demasiado, puede fallar prematuramente.