La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que
circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente
proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una
constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de
proporcionalidad es la conductancia eléctrica que es inversa a la resistancia
eléctrica
La ecuación matemática que describe esta
relación es:
donde, I es la corriente
que pasa a través del objeto en ampreios, V es la diferencia
de potencial de las terminales del objeto en voltios , Ges la
conductancia en siemens y R es
la resistencia en ohminos (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en
esta relación es constante, independientemente de la corriente.
Esta ley tiene el nombre del físico alemán Georg Ohm, que en un tratado publicado en
1827, halló valores de tensión y corriente que pasaba a través de unos
circuitos eléctricos simples que contenían una gran cantidad de cables. Él
presentó una ecuación un poco más compleja que la mencionada anteriormente para
explicar sus resultados experimentales. La ecuación de arriba es la forma
moderna de la ley de Ohm.
Esta ley se cumple para circuitos y tramos
de circuitos pasivos que, o bien no tienen cargas inductivas ni capacitivas (únicamente tiene cargas
resistivas), o bien han alcanzado un régimen permanente (véase
también «Circuito RLC» y «Régimentransitorio (electrónica)»). También
debe tenerse en cuenta que el valor de la resistencia de un conductor puede ser
influido por la temperatura
· Historia
En enero de 1781, antes del trabajo de Georg Ohm , Henry Cavendish experimentó con botellas de Leyden y
tubos de vidrio de diferente diámetro y longitud llenados con una solución
salina. Como no contaba con los instrumentos adecuados, Cavendish calculaba la
corriente de forma directa: se sometía a ella y calculaba su intensidad por el
dolor. Cavendish escribió que la "velocidad" (corriente) variaba
directamente por el "grado de electrificación" (tensión). Él no
publicó sus resultados a otros científicos a tiempo, y sus resultados fueron
desconocidas hasta que Maxwell los publicó en 1879.
En 1825 y 1826, Ohm hizo su trabajo sobre
las resistencias, y publicó sus resultados en 1827 en el libro Die
galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (Trabajos matemáticos sobre
los circuitos eléctricos). Su inspiración la obtuvo del trabajo de la
explicación teórica Feourier sobre la conducción del calor.
En sus experimentos, inicialmente usó Pilas
y voltáicas pero posteriormente uso un
temopar ya que este proveía una fuente de tensión con una resistencia
interna y diferencia de potencial casi constante. Usó un galvanómetro para
medir la corriente, y se dio cuenta de que la tensión de las terminales del
termopar era proporcional a su temperatura. Entonces agregó cables de prueba de
diferente largo, diámetro y material para completar el circuito. El encontró
que los resultados obtenidos podían modelarse a través de la ecuación:
Donde x era la lectura
obtenida del galvanómetro, l era el largo del conductor a
prueba, a dependía solamente de la temperatura del termopar, y b era
una constante de cada material. A partir de esto, Ohm determinó su ley de
proporcionalidad y publicó sus resultados.
La ley de Ohm todavía se sigue
considerando como una de las descripciones cuantitativas más importante de la
física de la electricidad, aunque cuando Ohm publicó por primera vez su trabajo
las críticas lo rechazaron. Fue denominado "una red de fantasías
desnudas", y el ministro alemán de educación afirmó que un profesor que
predicaba tales herejías no era digno de enseñar ciencia. El rechazo al trabajo
de Ohm se debía a la filosofía científica que prevalecía en Alemania en esa
época, la cual era liderada por Hegel que afirmaba que no era necesario
que los experimentos se adecuaran a la comprensión de la naturaleza, porque la
naturaleza esta tan bien ordenada, y que además la veracidad científica puede
deducirse al razonar solamente. También, el hermano de Ohm, Martín Ohm, estaba
luchando en contra del sistema de educación alemán. Todos estos factores
dificultaron la aceptación del trabajo de Ohm, el cual no fue completamente
aceptado hasta la década de los años 1840. Afortunadamente, Ohm recibió el
reconocimiento de sus contribuciones a la ciencia antes de que muriera.
En los años 1850, la ley de Ohm fue
conocida como tal, y fue ampliamente probada, y leyes alternativas
desacreditadas, para las aplicaciones reales para el diseño del sistema del telégrafo
discutido por Morse en 1855.
En los años 1920, se descubrió que la
corriente que fluye a través de un resistor ideal tiene fluctuaciones estadísticas,
que dependen de la temperatura, incluso cuando la tensión y la resistencia son
exactamente constantes. Esta fluctuación, conocida como ruido de
Johnson-Nyquist es debida a la naturaleza discreta de la carga. Este efecto
térmico implica que las medidas de la corriente y la tensión que son tomadas
por pequeños períodos de tiempo tendrá una relación V/I que fluirá del valor de
R implicado por el tiempo promedio de la corriente medida. La ley de Ohm se
mantiene correcta para la corriente promedio, para materiales resistivos.
El trabajo de Ohm precedió a las ecuaciones
de Maxwell y también a cualquier comprensión de los circuitos de corriente
alterna. El desarrollo moderno en la teoría electromagnética y el análisis de
circuitos no contradicen la ley de Ohm cuando estás son evaluadas dentro de los
límites apropiados.
· Deducción de la ley de Ohm
|
Una forma sencilla de recordar esta ley es
formando un triángulo equilátero, donde la punta de arriba se representaria con
una V (voltios), y las dos de abajo con una I (intensidad) y R (resistencia)
respectivamente, al momento de cubrir imaginariamente cualquiera de estas
letras, en automático las restantes nos indicarán la operación a realizar para
encontrar dicha incógnita. Ejemplo: si tapamos la V, R e I estarán
multiplicandose para encontrar el valor de V; de igual forma si cubrimos R,
quedará V/I al descubierto para encontrar la incógnita R.
· Código de colores
Colores
|
1ª Cifra
|
2ª Cifra
|
Multiplicador
|
Tolerancia
|
Negro
|
|
0
|
0
|
|
Marrón
|
1
|
1
|
x 10
|
 1%
|
Rojo
|
2
|
2
|
x 102
|
2%
|
Naranja
|
3
|
3
|
x 103
|
|
Amarillo
|
4
|
4
|
x 104
|
|
Verde
|
5
|
5
|
x 105
|
0.5%
|
Azul
|
6
|
6
|
x 106
|
|
Violeta
|
7
|
7
|
x 107
|
|
Gris
|
8
|
8
|
x 108
|
|
Blanco
|
9
|
9
|
x 109
|
|
Oro
|
|
|
x 10-1
|
5%
|
Plata
|
|
|
 x 10-2
|
10%
|
Sin color
|
|
|
|
20%
|
