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Ahi está es física avanzada es lo que está Ahi
Tipo: Diapositivas
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TRUJILLO- PERÙ
2025
1.1. Importancia de la ley de ohm.
1.2. Objetivos de la monografía
2.1. Definición de la Ley de Ohm.
2.2. Explicación de la relación entre corriente, tensión y resistencia.
2.3. Ejemplos de aplicación.
3.1. Ejemplos de circuitos eléctricos que usan la Ley de Ohm.
3.2. Casos prácticos.
3.3. Ventajas y desventajas
4.1. Ejemplos de cálculos utilizando la Ley de Ohm
4.2. Análisis de errores y limitaciones
4.3. Discusión sobre la importancia de la precisión en los cálculos
5.1. Resumen de los principales hallazgos
5.2. Implicaciones de prácticas de la Ley de Ohm
5.3. Recomendaciones para futuras investigaciones o aplicaciones
● La ley de Ohm es una ley en la electricidad que establece que: “la fuerza de una corriente continua es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.” ● La ley de Ohm es una ley que relaciona matemáticamente el voltaje, la intensidad de corriente y la resistencia eléctrica.
La ley de Ohm dice que la intensidad de corriente que circula por un conductor es
directamente proporcional al voltaje entre sus extremos e inversamente proporcional
a su resistencia eléctrica.
● La Ley de Ohm es un principio fundamental en la electricidad que describe la relación entre la corriente eléctrica, la resistencia y la diferencia de potencial en un circuito eléctrico. Fue formulada por el físico alemán Georg Simon Ohm en el año 1827 y es una de las leyes más importantes en la teoría de la electricidad. ● La ley de Ohm es una fórmula científica que establece la relación que existe entre la corriente, el voltaje y la resistencia en un circuito eléctrico.
Los circuitos eléctricos tienen siempre el mismo funcionamiento, la corriente sale de
la fuente de alimentación y recorre todo el circuito. La ley de Ohm lo que mide es
cómo se relacionan las tres variables que intervienen en este funcionamiento.
La fórmula fue desarrollada por el físico y matemático Georg Simon Ohm en el siglo
XIX. En sus investigaciones descubrió la resistencia eléctrica. Por lo que a
consecuencia de ello y en su honor, esta se mide en ohmios.
● La ley de Ohm establece que la tensión a través de un conductor es directamente proporcional a la corriente que circula a través de él, siempre que todas las condiciones físicas y temperaturas permanezcan constantes.
Por lo tanto, de acuerdo con la Ley de Ohm, la corriente que fluye a través del
conductor es directamente proporcional a la tensión a través del circuito, es decir, V
∝ I. Así, como la Ley de Ohm proporciona la relación básica entre la tensión
aplicada y la corriente a través del conductor, se considera como la ley básica que
nos ayuda en el manejo de los circuitos eléctricos. La Ley de Ohm establece que la
corriente sigue una relación lineal con la tensión.
● Ley de Ohm es el nombre que identifica a un postulado clave para comprender los fundamentos de un circuito eléctrico. Se incluye en esta denominación al apellido de Georg Simon Ohm, el matemático y físico de origen alemán cuya identidad ha resultado enaltecida también al elegir cómo bautizar al ohmio (unidad de resistencia).
Según se ha podido establecer, desde que salió el enunciado original de Ohm se
han llevado a cabo diversas generalizaciones. Este principio indica que la diferencia
de potencial (o voltaje) aplicada en cada extremo de un conductor eléctrico es
proporcional, de modo directo, a la intensidad de corriente circulante por el
mencionado conductor. Este contenido fue profundizado cuando Ohm sumó la idea
de resistencia eléctrica, tal como se entiende al factor de proporcionalidad que surge
frente al vínculo entre la ya citada diferencia de potencial y la corriente eléctrica. El
físico prusiano Gustav Robert Kirchhoff complementa esta ley en 1845 con aportes
propios que resultan indispensables para analizar circuitos en los ámbitos de la
electrónica y la electricidad.
● La ley de Ohm establece la relación que hay entre tres importantes magnitudes de los circuitos eléctricos: voltaje, representado por la sigla V, intensidad de corriente, expresado por la sigla I, y resistencia eléctrica, declarado por la sigla R, configurando la ecuación que las relaciona, en un circuito de corriente directa, como V = I∙R.
electromotriz) capaz de generar una diferencia de potencial e instaurar el campo
eléctrico apto para acelerar las cargas.
Por otra parte, se puede trabajar con la ley de Ohm en un circuito en serie
(aplicándola a cada una de las resistencias individuales) o bien aprovecharla en un
circuito en paralelo (en este caso, al haber una tensión idéntica en cada una de las
ramas y la corriente total surge de sumar las corrientes de cada rama, el postulado
es aplicado a cada una de las ramas).
Veamos unos ejemplos de la Ley de Ohm con ejercicios a resolver.
Ejercicio 1
Si en un circuito eléctrico pasa una corriente con una intensidad de 0,
amperios a través de una resistencia de 20 ohmios, ¿cuál será el valor de la
tensión?
Recuerda que para hallar la tensión o voltaje, podemos emplear la fórmula básica
de la Ley de Ohm, que es:
R es la resistencia, que en este caso tiene un valor de 20 Ω. I es la intensidad, que
el enunciado nos dice que equivale a 0,7 A. Empleamos la fórmula y tenemos:
V = 20 Ω x 0,7 A = 14 V
Por tanto, la respuesta es 14 voltios.
Ejercicio 2
Medimos dos puntos en un circuito eléctrico y leemos una diferencia de
potencial de 25 voltios. Calcula el valor intensidad de la corriente si añadimos
una resistencia de:
a) 20 ohmios
b) 30 ohmios
c) 50 ohmios
Antes de empezar, decidamos cuál variante de la fórmula deseamos utilizar. A partir
del enunciado, conocemos tanto la diferencia de potencial o voltaje como las
resistencias, pero no la intensidad.
Entonces, podemos usar esta fórmula:
Reemplazamos las variables por los valores conocidos y tenemos:
Es decir, el valor de la intensidad de la corriente son 1,25 amperios, 0,833 amperios
y 0,5 amperios, respectivamente.
Respuestas:
a) 1,25 amperios.
b) 0,833 amperios.
c) 0,5 amperios.
Ejercicio 3
Un circuito eléctrico presenta una intensidad de corriente de 1,6 amperios y
una tensión de 12 voltios. ¿Qué resistencia hay en dicho circuito?
Para conocer cuál es la resistencia en un circuito eléctrico, nos serviremos de
la siguiente variante de la Ley de Ohm:
La primera resistencia equivale a 10 ohmios.
La segunda resistencia equivale a 15 ohmios.
La tercera resistencia equivale a 20 ohmios.
¿Cuál es el valor de la intensidad?
Conocemos el valor del voltaje o tensión, que es la diferencia de potencial que nos
indica en el enunciado: 17 voltios. Además, sabemos qué resistencias hay en el
circuito eléctrico: 10 ohmios, 15 ohmios y 20 ohmios.
El primer paso para calcular la intensidad es sumar las tres resistencias:
Rtotal = R1 + R2 + R3 = 10 + 15 + 20 = 45 Ω
Ahora podemos emplear la fórmula para calcular la intensidad:
El valor de la intensidad de la corriente es aproximadamente de 0,378 amperios.
1. Ejemplos de circuitos eléctricos que usan la Ley de Ohm.
Siguiendo a Cuéllar Carvajal (2009): Si una fuente de energía está conectada a dos o más receptores de carga, de manera que por cada uno de ellos pase la misma intensidad de corriente, se dice que están conectados en serie. En este caso las resistencias se disponen una a continuación de otra como se muestra en la siguiente figura.
Cuéllar Carvajal (2009) define circuito en paralelo como: Un circuito eléctrico en el que hay uno o más puntos donde la corriente se divide y sigue trayectorias diferentes se llama circuito en paralelo
Según Cuéllar Carvajal (2009): Si al rastrear la trayectoria de la corriente en un circuito eléctrico, comenzando en la terminal positiva de la fuente hasta regresar a la terminal negativa de la misma (dirección convencional), la corriente se divide en ramas separadas y también hay resistencias en serie, se trata de un circuito en serie-paralelo, como los que se muestran en la siguiente figura.
Ejemplos en casos cotidianos:
a) Circuito de encendido de un motor
La Ley de Ohm permite calcular la corriente que circulará al conectar un motor a la red. Esto es fundamental para dimensionar correctamente cables, protecciones y evitar sobrecalentamientos. Además, asegura un arranque seguro y eficiente del motor en entornos industriales.
b) Sistema de iluminación industrial
Al instalar luminarias LED o lámparas en una planta, se aplica la Ley de Ohm para determinar la corriente que circulará por cada foco. Esto garantiza un funcionamiento estable, evita sobrecargas y contribuye a optimizar el consumo energético, prolongando la vida útil de las luminarias.
c) Resistencias de calentamiento en procesos industriales
Las resistencias eléctricas usadas para calentar fluidos o materiales aplican la Ley de Ohm para definir la potencia necesaria. Esto permite obtener la temperatura deseada sin desperdiciar energía, mejorando la eficiencia de hornos, calderas o tanques de proceso.
Ventajas de la Ley de Ohm:
● Simplicidad y facilidad de uso: Permite analizar y diseñar circuitos eléctricos de manera sencilla, facilitando la comprensión de conceptos básicos en ingeniería y educación. ● Base para el análisis de circuitos: Es la piedra angular para entender y resolver problemas en circuitos eléctricos convencionales, tanto en aplicaciones prácticas como en la enseñanza. ● Aplicabilidad en sistemas clásicos: Funciona bien en la mayoría de los materiales conductores y en condiciones de baja frecuencia y resistencia moderada.
Desventajas y Limitaciones:
● No aplica en todos los escenarios: En circuitos de alta frecuencia, materiales con propiedades cuánticas, o cuando la resistencia tiende a cero, la ley de Ohm estándar puede predecir resultados poco realistas, como corrientes infinitas. ● Limitaciones en condiciones no lineales: No describe correctamente el comportamiento de circuitos con resistencias no lineales, componentes electrónicos avanzados o materiales con propiedades especiales, como los metales Weyl o el grafeno. ● Necesidad de modelos modificados: Para situaciones complejas, como circuitos de alta velocidad, alta frecuencia o con resistencias variables, se requieren versiones modificadas de la ley de Ohm para obtener resultados precisos y realistas ● No Aplicable en Todos los Materiales: Según Sharma G. (2015) “ Los metales de Weyl exhiben conductividad no lineal, rompiendo la ley de Ohm y ofreciendo potencial para la electrónica no lineal, aplicaciones ópticas y el desarrollo de una teoría Fermi-líquida topológica” En materiales como los metales de Weyl o en uniones moleculares con electrodos de grafeno, la relación entre corriente y voltaje deja de ser lineal, invalidando la ley de Ohm en estos casos.
Expresa la relación entre V, I, R en un circuito eléctrico de corriente directa.
Ejemplos:
Solución:
Solución:
Para darle solución a este problema, basta con retomar los datos del problema que en este caso sería la resistencia de 10 Ohmios, y una tensión de 30 Volts, por lo que tendríamos.
componentes cuando las condiciones del sistema se ajustan a los parámetros ideales: materiales óhmicos, temperatura constante y circuitos lineales (Hambley, 2014). No obstante, se identificaron limitaciones relevantes en escenarios donde intervienen materiales no lineales, como semiconductores, o en ambientes donde la temperatura afecta la resistividad de los conductores.
Uno de los aportes más significativos del análisis fue constatar cómo la Ley de Ohm actúa como un lenguaje común entre disciplinas. En áreas como la automatización, las telecomunicaciones y la informática, el entendimiento de los principios eléctricos básicos permite desarrollar tecnologías más eficientes y seguras. También se destacó la necesidad de precisión en los cálculos eléctricos, ya que errores mínimos pueden desencadenar fallos en los dispositivos o poner en riesgo la seguridad de las personas.
RECOMENDACIONES A partir de los hallazgos obtenidos, se recomienda fortalecer la enseñanza de la Ley de Ohm en todos los niveles educativos donde se imparten conocimientos técnicos. Su carácter fundacional la convierte en un concepto que debe ser comprendido a profundidad antes de abordar temas más complejos como la Ley de Kirchhoff, la impedancia o el análisis de circuitos en corriente alterna. Se sugiere el uso de metodologías activas como el aprendizaje basado en proyectos, que permitan a los estudiantes aplicar la Ley de Ohm en la resolución de problemas reales.
Asimismo, se recomienda integrar herramientas tecnológicas como simuladores de circuitos (Multisim, Tinkercad Circuits, Proteus, entre otros) que ayuden a visualizar en tiempo real el comportamiento de la corriente, la tensión y la resistencia. Estas plataformas no solo refuerzan el aprendizaje, sino que también permiten identificar y corregir errores de diseño sin poner en riesgo equipos reales.
En el ámbito de la investigación, se sugiere profundizar en el estudio de materiales no óhmicos y en el análisis de circuitos con comportamientos no lineales. Este enfoque permitiría adaptar el modelo clásico de Ohm a nuevas realidades tecnológicas, como los sistemas electrónicos basados en nanotecnología o componentes orgánicos. Igualmente, es pertinente investigar el efecto de variables externas como la temperatura, la humedad o la frecuencia de la señal sobre la resistencia eléctrica, con el fin de desarrollar modelos predictivos más precisos.
Por último, se recomienda fomentar proyectos interdisciplinarios que involucren la aplicación de la Ley de Ohm en contextos sociales, energéticos o medioambientales. Por ejemplo, el diseño de sistemas eléctricos sostenibles para zonas rurales o la implementación de redes eléctricas eficientes en instituciones educativas son escenarios donde este conocimiento cobra especial relevancia.
Bibliografía:
