Ley De Ohm

Experimento 3
Ley de Ohm
Objetivos
1. Usar el código de colores para identificar el valor de algunas resistencias
2. Definir la potencia eléctrica
3. Deducir la ley de Ohm analizando los datos del experimento con la resistencia
óhmica,
4. Explicar cómo se relacionan el voltaje y la corriente en las resistencias óhmicas,
5. Analizar la gráfica de voltaje contra corriente en el experimentocon la bombilla y
explicar la diferencia entre resistencias óhmicas y no óhmicas, y
6. Aplicar la ley de Ohm para resover problemas como calcular la corriente en
resistencias conocidas, dado el voltaje, o calcular el voltaje dados la resistencia y
la corriente, etc.

Teoría
En el experimento de líneas de fuerza y líneas equipotenciales dijimos que alrededor de la
carga hay un campoeléctrico vectorial y un campo de potencial eléctrico escalar. El
potencial eléctrico se conoce también como la diferencia de potencial, o voltaje, y nos
referimos a él como una especie de “desnivel eléctrico”. Esta idea pretende familiarizar al
estudiante con este concepto recurriendo al paralelismo que existe entre él y el desnivel
de un terreno que hace fluir el agua desde sitios de mayor alturahacia los más bajos.
Cuando decimos que una batería es de 1.5 V implicamos que el potencial eléctrico de su
terminal positivo está 1.5 V por encima del negativo, o que existe un desnivel eléctrico de
1.5 V entre ambos terminales, siendo el positivo el más alto. Si conectamos una
resistencia entre los terminales de la batería, el desnivel eléctrico hace que una corriente
fluya del terminalpositivo al negativo a través de la resistencia. El valor de esta corriente
depende de la magnitud del desnivel y de la resistencia. Si representamos con V el valor
de la diferencia de potencial, y con R, el de la resistencia, obtenemos el de la corriente I
mediante la llamada ley de Ohm: I = V/R, descubierta por el físico alemán Georg Ohm
(1787-1854). Hay una forma común de explicar esta situaciónmediante un análogo
hidráulico como el de la figura 1. Tenemos una bomba en una tubería de agua. La bomba
hace que el agua circule en un lazo cerrado. Existe una zona en la tubería en donde el
diámetro es menor que en el resto. Esta zona está señalada con la letra A en la figura. La
bomba es el análogo de la batería; la tubería es el alambre conductor de un circuito y la
resistencia, elsegmento del tubo con el diámetro reducido. El caudal del líquido es menor
mientras más reducido es el diámetro del segmento A.

Figura 1. Una bomba hace circular agua por una tubería

En la figura 2 vemos el circuito eléctrico equivalente al sistema de agua de la figura 1.

Figura 2. La batería hace que la corriente circule por el lazo conductor y la resistencia

Como dijimos anteriormenteen otro experimento, en el Sistema Internacional la unidad
de voltaje es el voltio, V, la de corriente, el amperio, A, y la de resistencia, el ohmio, .
Observe que 1 = (1 V)/(1 A). La ley de Ohm implica que si la resistencia es constante,
la corriente es directamente proporcional al voltaje. Esto significa que la corriente
aumenta o disminuye en la misma proporción que el voltaje. Por ejemplo,al duplicar el
voltaje, se duplica la corriente mientras la resistencia no cambie. Cuando la corriente que
circula por una resistencia obedece la ley de Ohm decimos que es óhmica, de lo contrario
es no-óhmica.

Información preliminar
En experimentos anteriores vimos que un circuito es un arreglo de elementos eléctricos
conectados, mediante alambres conductores, para formar lazos cerrados.Los elementos
eléctricos pueden ser activos o pasivos. Los activos proveen energía neta al circuito, los
pasivos, la consumen. Ejemplos de elementos activos son: baterías, fuentes de potencia,
generadores eléctricos, y paneles solares. De pasivos: bombillas, y algunos aparatos
eléctricos tales como motores, calentadores, estufas, y hornos de microondas.

El código de colores de las...