12 V sobre una resistencia de 4 Ω
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V = 12 V, R = 4 ΩLa intensidad sale de la ley de Ohm: I = V/R = 12 / 4 = 3 A. Con la intensidad conocida, la potencia es P = VI = 12 · 3 = 36 W. P = I²R da lo mismo: 3² · 4 = 36 W.
Calculadora de la ley de Ohm
Con dos valores cualesquiera de voltaje, intensidad, resistencia y potencia obtienes los otros dos.
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La fórmula de la ley de Ohm y las fórmulas de la potencia que la acompañan
La ley de Ohm relaciona los tres números de un circuito sencillo: el voltaje o tensión V entre los extremos de un componente, en voltios, la intensidad de corriente I que lo atraviesa, en amperios, y su resistencia R, en ohmios. La fórmula es V = IR, así que I = V/R y R = V/I. Un ohmio es un voltio por amperio: una resistencia de 4 Ω con 12 V entre sus extremos conduce 12 / 4 = 3 A.
La potencia es el ritmo al que el componente convierte la energía eléctrica en calor o en luz, en vatios, y P = VI. Si sustituyes V = IR en ella, obtienes dos formas más, P = I²R y P = V²/R. Entre las cuatro fórmulas, dos valores cualesquiera de V, I, R y P bastan para hallar los otros dos, que es justo lo que muestra la rueda de la ley de Ohm colgada en la pared de muchas aulas.
La calculadora hace exactamente eso. Rellena dos de las cuatro casillas y deja las otras dos en blanco: halla una de ellas con la fórmula que encaje, usa ese resultado para hallar la última y muestra qué fórmula ha usado cada paso. Los milivoltios, los miliamperios, los kiloohmios y los kilovatios se pasan antes a voltios, amperios, ohmios y vatios, en un paso propio, y cada resultado se da también en las otras unidades.
En qué fijarse
- V = IR funciona en voltios, amperios y ohmios. Una intensidad en miliamperios o una resistencia en kiloohmios hay que convertirlas antes, o el resultado sale desviado por un factor de 1000.
- Con una resistencia fija, la intensidad es proporcional al voltaje: si duplicas el voltaje, la intensidad también se duplica.
- La potencia crece con el cuadrado de la intensidad o del voltaje. Duplica la intensidad que atraviesa la misma resistencia y P = I²R se multiplica por cuatro.
- La ley de Ohm describe un conductor óhmico, cuya resistencia no cambia al cambiar la intensidad, como una resistencia metálica a temperatura constante. Una bombilla de filamento y un diodo no son óhmicos.
- Para un componente que no es óhmico, R = V/I sigue dando su resistencia en ese momento, pero el valor cambia cuando cambia la intensidad.
Cómo usar la ley de Ohm
Identifica los dos valores que conoces
Dos cualesquiera de voltaje, intensidad, resistencia y potencia. La etiqueta de un hervidor da la potencia y el voltaje; las bandas de colores de una resistencia dan su valor.
Ponlos en voltios, amperios, ohmios y vatios
Los miliamperios se dividen entre 1000, los kiloohmios se multiplican por 1000 y los kilovatios se multiplican por 1000. 20 mA son 0,02 A y 2 kW son 2000 W.
Elige la fórmula con tus dos valores y una incógnita
V = IR para voltaje, intensidad y resistencia; P = VI, P = I²R o P = V²/R cuando entra la potencia. Despeja la incógnita.
Usa ese resultado para hallar el cuarto valor
Cuando tienes tres de los cuatro, cualquier fórmula que contenga el último te lo da. A partir de V e I, por ejemplo, P = VI.
La rueda de la ley de Ohm en forma de tabla
Cada magnitud a partir de cada pareja de las otras. V en voltios, I en amperios, R en ohmios, P en vatios.
| Para hallar | Conoces | Fórmula |
|---|---|---|
| Voltaje V | I y R | V = IR |
| Voltaje V | P e I | V = P/I |
| Voltaje V | P y R | V = √(PR) |
| Intensidad I | V y R | I = V/R |
| Intensidad I | P y V | I = P/V |
| Intensidad I | P y R | I = √(P/R) |
| Resistencia R | V e I | R = V/I |
| Resistencia R | V y P | R = V²/P |
| Resistencia R | P e I | R = P/I² |
| Potencia P | V e I | P = VI |
| Potencia P | I y R | P = I²R |
| Potencia P | V y R | P = V²/R |
Ejemplos resueltos
Un hervidor de 2 kW a 230 V
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V = 230 V, P = 2 kW2 kW son 2000 W. La intensidad es I = P/V = 2000 / 230 = 8,70 A, y entonces la resistencia es R = V/I = 230 / 8,696 = 26,45 Ω. P = V²/R lo comprueba: 230² / 26,45 = 2000 W. Por esa intensidad un hervidor necesita un cable más grueso que una lámpara.
20 mA a través de una resistencia de 220 Ω
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I = 20 mA, R = 220 ΩPrimero convierte: 20 mA = 0,02 A. Después V = IR = 0,02 · 220 = 4,4 V en la resistencia, y P = VI = 4,4 · 0,02 = 0,088 W, que son 88 mW. Una resistencia corriente de un cuarto de vatio (250 mW) lo aguanta sin problema.
Una bombilla de 60 W a 230 V
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V = 230 V, P = 60 WI = P/V = 60 / 230 = 0,261 A, y R = V/I = 230 / 0,26087 = 881,7 Ω. Es la resistencia del filamento mientras brilla. Medida en frío con un polímetro sale mucho más baja, porque una bombilla de filamento no es óhmica: su resistencia aumenta al calentarse.
Errores frecuentes
- Meter miliamperios directamente en la fórmula. 20 mA son 0,02 A; usar 20 hace que el voltaje salga mil veces mayor.
- Olvidar que una resistencia en kΩ significa miles de ohmios. 4,7 kΩ son 4700 Ω.
- Multiplicar cuando hay que dividir. I = V/R, no V · R: una resistencia mayor significa una intensidad menor.
- Olvidar el cuadrado en P = I²R o en P = V²/R. Con 3 A a través de 4 Ω la potencia es 9 · 4 = 36 W, no 12 W.
- Usar el voltaje de la fuente para un solo componente de un circuito en serie. La V de V = IR es el voltaje entre los extremos de ese componente, que es solo una parte del de la fuente.
- Tratar una bombilla de filamento, un diodo o un termistor como si su resistencia fuera fija. La ley de Ohm con una R constante solo vale para un conductor óhmico.
Preguntas frecuentes sobre la ley de Ohm
¿Qué es la ley de Ohm?
La ley de Ohm dice que la intensidad que atraviesa un conductor es proporcional al voltaje entre sus extremos, siempre que su temperatura no cambie. En forma de fórmula, V = IR, con V en voltios, I en amperios y R en ohmios. Lleva el nombre de Georg Ohm, que la publicó en 1827.
¿Cuál es la fórmula de la ley de Ohm para la intensidad y la resistencia?
Despeja en V = IR. La intensidad es I = V/R y la resistencia es R = V/I. Una pila de 9 V conectada a una resistencia de 3 kΩ hace circular 9 / 3000 = 0,003 A, que son 3 mA.
¿Cómo se calcula la potencia a partir del voltaje y la intensidad?
P = VI, en vatios si V está en voltios e I en amperios. Si en lugar de uno de ellos conoces la resistencia, usa P = I²R o P = V²/R. Las tres dan el mismo resultado para el mismo componente.
¿Qué es la rueda de la ley de Ohm?
Un círculo dividido en cuatro cuartos, uno para V, I, R y P, con las doce fórmulas que dan cada magnitud a partir de dos de las otras. La tabla de esta página recoge esas mismas doce fórmulas.
¿Qué es un conductor óhmico?
Un conductor cuya resistencia se mantiene constante, de modo que la gráfica de la intensidad frente al voltaje es una recta que pasa por cero. Una resistencia metálica a temperatura constante es óhmica. Una bombilla de filamento no lo es, porque su resistencia aumenta al calentarse, y tampoco un diodo, que apenas conduce en un sentido.
¿Sirve la ley de Ohm para la corriente alterna?
Para una resistencia simple, sí, con los valores eficaces del voltaje y la intensidad. Los 230 V o 120 V de la red eléctrica ya son un valor eficaz, por eso funciona el ejemplo del hervidor. Las bobinas y los condensadores necesitan la impedancia, que esta calculadora no cubre.
¿Cuál es la unidad de la resistencia?
El ohmio, Ω. Un ohmio es un voltio por amperio: una resistencia de 1 Ω deja pasar 1 A cuando tiene 1 V entre sus extremos. Las resistencias suelen marcarse en kiloohmios (1 kΩ = 1000 Ω) o megaohmios (1 MΩ = 1 000 000 Ω).
