¿Usted ha escuchado de la existencia de la Ley de Ohm? Si no tiene usted una idea muy clara de lo que es esta ley, entonces le recomendamos que continúe leyendo este artículo para que pueda ampliar sus conocimientos sobre ello y saber de sus aplicaciones en relación con la transmisión de energía eléctrica.
Ley de Ohm
La Ley de Ohm está definida como una relación que existe entre los materiales que conducen la electricidad y la resistencia que esos materiales ofrecen, lo que origina que la energía eléctrica que pasa por ese material sea proporcional al voltaje que es aplicado a ellos. Se trata de una investigación que produjo gran Importancia de la Física. Esta relación pudo ser demostrada de forma experimental por primera vez por el físico alemán Georg Simon Ohm que vivió entre los años 1787 y 1854.
Enunciado de la Ley de Ohm
El investigador Ohm logró descubrir al inicio del siglo XIX que la energía eléctrica que pasaba por medio de un metal conductor tenía una relación directamente proporcional con el voltaje o discrepancia de potencial eléctrico que pasaba por el metal. Ese hallazgo de Ohm dio origen a la representación de la resistencia en los circuitos.
La Ley de Ohm explicada a manera de ecuación, sería V=RI, en la que V es la cantidad de energía eléctrica expresada en voltios, I es la corriente expresada en amperios y R es la resistencia en ohms.
Conceptos claves de la ley de Ohm
Para poder comprender la Ley de Ohm, se deben explicar las definiciones de carga, corriente y voltaje.
Carga
El origen de todas las cargas de energía eléctrica se encuentra en la conformación del átomo. La carga de un electrón es lo que se conoce como la unidad primordial de la carga. La medida con la que se expresa la carga es el coulomb (C), por hacer referencia al físico francés Charles Augustin de Coulomb. La carga de un electrón es el equivalente a 1,60 x10-19 C. Lo que significa que una carga de 1 C es el equivalente a 6,25×1018 electrones.
Conductores
Son aquellos materiales a través de los cuales se movilizan de forma más fácil las cargas. Reciben el nombre de conductores y hasta de Superconductores. Porque logran conducir las cargas eléctricas a través de ellos. Los metales son óptimos conductores en razón de la falta de colocación y constante movimiento de los electrones que se encuentran en su interior atómico.
Uno de los metales que más se utiliza como conductor es el cobre, particularmente en cabos y otros mecanismos eléctricos, porque tiene once electrones en su valencia. La estructura transparente del cobre tiene doce átomos de cobre que se encuentran vinculados por medio de sus electrones no unidos. Estos electrones suelen ser calificados como un océano de electrones que poseen la capacidad de desplazarse por las Propiedades de los Metales.
- Conductores óhmicos: Los conductores óhmicos son aquellos los materiales en los que se cumple la Ley de Ohm, esto es, muestran un índice de resistencia que aparece constante mientras la temperatura también sea constante y no obedecen a la diferencia del potencial que se haya utilizado. Este es el caso de los conductores de tipo metálico.
- Conductores no óhmicos: Son aquellos materiales conductores en los que no se cumple Ley de Ohm, esto es, que el índice de la resistencia va a modificarse en razón de la diferencia del potencial que sea aplicado. Este es el caso de algunos elementos presentes en artefactos de tipo electrónico como computadores, teléfonos celulares, y muchos otros.
Aislantes
Los aislantes son aquellos materiales que son altamente resistentes al traslado de las cargas eléctricas a través de ellos. Los electrones de la valencia de los aislantes, tal como ocurre con el agua o la madera, se encuentran enérgicamente limitados y no tienen la capacidad de trasladarse de forma libre a través de la sustancia.
Los cabos de electricidad son un excelente ejemplo de la unión de un conductor y un aislante, porque el ánima del cable, que es de metal, es el conductor de la energía eléctrica mientras que el material exterior de recubrimiento plástico es un material aislante.
Corriente
La corriente eléctrica es la efusión de carga que pasa por medio de un material conductor en un lapso específico. La corriente eléctrica se calcula en amperios (A). Un amperio es el equivalente a la efusión de 1 coulomb por segundo, y su fórmula sería: 1A= 1C/s.
Voltaje
La corriente eléctrica que es transportada por un material conductor va a depender del valor eléctrico o voltaje y de la resistencia que oponga el conductor a la cantidad de carga transportada.
La corriente eléctrica es asimilable a la efusión del agua. La discrepancia de la presión de agua dentro de un conducto facilita que el agua se desplace desde una presión alta a una presión baja. Así la discrepancia de potencia eléctrica medida en voltios facilita la efusión de las cargas eléctricas por un cabo desde un área que tiene un potencial alto a uno bajo.
La presión del agua es mantenida por efecto de un dispositivo de bombeo, y la diferencia de potencial para la carga eléctrica logra ser mantenida por medio de una batería.
Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica es el grado de inconvenientes con los que se encuentran las cargas eléctricas para trasladarse a través de un material conductor. Si utilizamos el símil del agua, la resistencia eléctrica puede ser asemejada a la fricción de la efusión de agua por un tubo o manguera.
Así, una manguera o tubo que está recto y limpio ofrecerá poca resistencia al paso del agua, en cambio, una manguera o tubo arrugado y lleno de brozas hará que el agua sea transportada de forma más lenta.
La resistencia eléctrica se encuentra vinculada con la interacción que se da en los electrones conductores a medida que se trasladan de un átomo a otro por el material conductor. La unidad de medida que se utiliza para medir la resistencia es ohms u ohmios, y se representa con la letra griega omega.
Puntos claves a recordar
- El voltaje hace que la corriente se mueva, mientras que la resistencia impide ese movimiento.
- La Ley de Ohm se vincula a la relación que existe entre el voltaje y la corriente.
- Los circuitos o componentes que cumplen con la relación V=IR reciben el nombre de óhmicos y muestran gráficos de la relación corriente-voltaje en forma lineal y pasan por un punto cero.
- Una regla que le ayudará a recordar la fórmula de la Ley de Ohm es recordar que Victoria fue una Reina de Inglaterra: V=R.I