Resistencia eléctrica y ley de Ohm
Como vimos anteriormente, la corriente eléctrica es esencialmente un flujo de electrones.
También vimos que hay materiales que conducen bien (conductores), y otros llamados aislantes, que ofrecen una gran resistencia a este flujo.
Los aisladores se caracterizan por tener pocos electrones libres, a diferencia de los conductores, que tienen muchos electrones libres.
Pero incluso en los conductores existe una resistencia inherente al material, por lo que algunos conductores son mejores que otros. El cobre se utiliza mucho porque es un buen conductor, existe en abundancia y es asequible.
¿Qué es la resistencia ?
La resistencia es el obstáculo al flujo de electrones en el material.
Por muy bueno que sea el conductor, siempre habrá resistencia, pero existen otros factores:
Longitud del conductor (un cable, por ejemplo): cuanto mayor sea la longitud, mayor será la resistencia y viceversa.
Sección transversal del conductor: cuanto mayor sea el área de la sección transversal (un cable, por ejemplo), menor será la resistencia.
La primera regla parece bastante lógica, en cuanto a la segunda, pensar en una carretera. Con un carril retendrá más vehículos, mientras que con dos (en el mismo sentido) el flujo será mejor.
Resistor
La resistencia es un componente electrónico, cuya función es controlar el flujo de corriente que pasa a través de un circuito electrónico.
La figura 1 (a la izquierda) muestra como ejemplo que, si conectáramos un cable entre los dos polos de una batería, se produciría un flujo de electrones tan intenso que se produciría un cortocircuito.
Entonces es necesario colocar una resistencia para “frenar” este flujo (figura 1).
Las resistencias vienen con diferentes valores de resistencia (dados en ohmios) y tamaños.
Cuanto mayor sea el valor de la resistencia, menor será el flujo de corriente. Los valores se pueden dar a través de bandas de colores (las bandas indican que la resistencia mostrada tiene 470 ohmios), o se pueden imprimir en el propio cuerpo de la resistencia.
Se dedicará un módulo completo (haga clic aquí ) a las resistencias, así que no se preocupe por eso.
Ley de Ohm
Para conocer qué significa la ley de Ohm, así como su fórmula matemática, usaremos como referencia la Figura 1.
Tenga en cuenta que los dos circuitos de la Figura 1 son iguales, con una excepción: los valores de las resistencias dados en Ohmios (símbolo Ω) son diferentes, uno es 200 y el otro 1000.
¿Pero esta diferencia afecta el valor de la corriente que pasa a través de ellos?
Para ayudarnos a responder esta pregunta, tenemos en la Figura 1 los siguientes instrumentos de medición:
Usaremos un Voltímetro con un valor medido de 20 V y un Amperímetro, que nos dará el valor de la corriente.
Bueno, pero los amperímetros tienen un signo de interrogación y esto no nos ayuda por ahora.
Para saber cuál es este valor utilizaremos la Ley de Ohm.
Ley de Ohm
Georg S. Ohm, fue un físico alemán del siglo XIX que mediante experimentos que realizó descubrió que:
El Voltaje (dado en voltios), la Corriente (representada por I y dada en amperios) y la Resistencia (dada en Ohmios, cuyo símbolo es Ω), son interdependientes , es decir, la variación de uno implica la variación de uno de los otros.
Observaciones y procedimientos :
- Voltímetro y amperímetro son dos funciones que tiene cualquier multímetro sencillo y económico, incluidas en sus diversas funciones;
- El voltímetro siempre estará en paralelo con el circuito a medir y el amperímetro siempre estará en serie, como se muestra en la figura.
- La punta roja del voltímetro debe conectarse como se muestra en la figura 1 (línea roja). También en el amperímetro.
Lei de OHM
A lei de Ohm afirma que a corrente é diretamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência.
V=RI (a tensão (V) é igual à resistência (R) vezes a corrente (I) ou
A lei de Ohm, também pode ser anunciada em suas outras formas equivalentes:
R=V/I (a resistência (R) é igual à tensão (V) dividida por (I)
I=V/R (a corrente (I) é igual à tensão (V) dividida pela resistência (R)
Diagramas de la ley de Ohm
La figura 2 muestra la fórmula de Ohm y sus diagramas.
Los diagramas no son más que una representación gráfica de la Ley de Ohm, lo que facilita su memorización.
Finalmente....
Ahora podemos conocer los valores actuales en la figura 1:
Circuito del lado izquierdo:
I = V/R I = 20/200 = 0,1 A o 100 mA (la corriente es de 100 miliamperios)
Circuito del lado derecho:
I = V/R I = 20/1000 = 0,02 A o 20 mA (la corriente es de 20 miliamperios)
Observe que el valor de resistencia ha aumentado 5 veces. ¿Cuántas veces se debe reducir la corriente? Hazlo como ejercicio, para encontrar la respuesta.