La ley de Ohm es el fundamento de toda la electrotecnia. Con tres magnitudes básicas –tensión (U), intensidad (I) y resistencia (R)– se pueden analizar circuitos eléctricos simples y complejos. A ellas se añade la potencia (P), que completa el "triángulo dorado" de la electrotecnia hasta formar un cuadrilátero completo. La calculadora permite obtener las dos magnitudes desconocidas a partir de dos conocidas, sin necesidad de buscar fórmulas ni introducir datos manualmente.
Paso a paso: cómo usar la calculadora de la ley de Ohm
- Introduce las magnitudes conocidas: Escribe los dos valores que conoces. Si tienes, por ejemplo, una batería de 12 V y una resistencia de 100 ohmios, introduce U = 12 V y R = 100 Ω.
- Lee el resultado del cálculo: La calculadora obtiene al instante la intensidad y la potencia: I = 12 ÷ 100 = 0,12 A = 120 mA; P = 12 × 0,12 = 1,44 W.
- Calcula la resistencia limitadora de un LED: Para un LED rojo (tensión de umbral 2 V, corriente de trabajo 20 mA) a 5 V: R = (5 – 2) ÷ 0,02 = 150 Ω.
- Presta atención a las unidades: Intensidad en amperios (A) o miliamperios (mA), resistencia en ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o megaohmios (MΩ), tensión en voltios (V).
- Verifica el resultado: Comprobación de plausibilidad: P = U × I siempre debe ser igual a P = U² ÷ R; ambas vías de cálculo deben dar el mismo resultado.
Ejemplos prácticos
Ejemplo 1 – Calcular la resistencia limitadora de un LED: LED azul conectado a una pila de 9 V: tensión de umbral aprox. 3,2 V, corriente nominal 20 mA. Resistencia necesaria: R = (9 – 3,2) ÷ 0,02 = 290 Ω. Valor estándar más próximo: 300 Ω. Potencia disipada en la resistencia: P = (9 – 3,2) × 0,02 = 0,116 W → una resistencia normal de 0,25 W es suficiente.
Ejemplo 2 – Consumo de corriente de un calefactor: Un calefactor de 2.000 W a 230 V. Intensidad: I = P ÷ U = 2.000 ÷ 230 = 8,7 A. Resistencia del elemento calefactor: R = U ÷ I = 230 ÷ 8,7 = 26,4 Ω. El interruptor magnetotérmico debe ser de al menos 10 A.
Ejemplo 3 – Resistencia interna real de una batería: Una batería de coche de 12 V con 0,005 Ω de resistencia interna al arrancar el motor (150 A): caída de tensión = I × R_i = 150 × 0,005 = 0,75 V. La tensión en bornes cae a 11,25 V, lo cual es normal y no indica ningún defecto.
Ley de Ohm: calcular U, I, R y P
Fórmulas básicas: U = I × R (tensión); I = U / R (intensidad); R = U / I (resistencia); P = U × I (potencia). Triángulo dorado de la electrotecnia.
Preguntas frecuentes (FAQ)
- ¿Se aplica la ley de Ohm a todos los componentes eléctricos?
- No. La ley de Ohm se aplica estrictamente solo a resistencias lineales, en las que U es proporcional a I. Los diodos, transistores, condensadores e inductancias se comportan de forma no lineal y siguen otras leyes. Para circuitos de corriente alterna se utiliza la resistencia compleja (impedancia).
- ¿Cuál es la diferencia entre potencia activa, reactiva y aparente?
- P = U × I es válido para corriente continua y cargas puramente resistivas en corriente alterna. En cargas inductivas o capacitivas (motores, transformadores) aparece potencia reactiva Q. La potencia aparente S = U × I (en VA) es entonces mayor que la potencia activa P (en W). La relación entre ambas se denomina factor de potencia cos φ.
- ¿Cómo puedo memorizar las fórmulas de la ley de Ohm?
- La regla mnemotécnica clásica es el triángulo URI: escribe U arriba, I y R abajo uno al lado del otro. Si buscas U → I × R; si buscas I → U ÷ R; si buscas R → U ÷ I. Para la potencia existe un segundo triángulo con P arriba, U e I abajo: P = U × I; U = P ÷ I; I = P ÷ U.
