LA primera ley de ohm postula que si en un circuito eléctrico compuesta por una resistencia, sin variación de temperatura, le conectamos una tensión eléctrica, la resistencia será atravesada por una corriente eléctrica. A través de ella percibimos la relación de proporcionalidad entre voltaje, resistencia y corriente eléctrica, y si aumentamos el valor de una de estas cantidades, las demás también se verán afectadas.
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Temas en este artículo
- 1 - Resumen de la primera ley de Ohm
- 2 - Video lección sobre la primera ley de Ohm
- 3 - ¿Qué dice la primera ley de Ohm?
- 4 - ¿Qué son las resistencias?
- 5 - ¿Qué es la resistencia eléctrica?
- 6 - Fórmula de la primera ley de Ohm
-
7 - Gráficos de la primera ley de Ohm
- Gráfico de una resistencia óhmica
- Gráfico de una resistencia no óhmica
- 8 - Diferencias entre la primera ley de Ohm y la segunda ley de Ohm
- 9 - Ejercicios resueltos sobre la primera ley de Ohm
Resumen de la Primera Ley de Ohm
La primera ley de Ohm establece que si se aplica una diferencia de potencial a una resistencia a temperatura constante, una corriente eléctrica fluirá a través de ella.
Demuestra la relación entre tensión eléctrica, resistencia electrica y corriente eléctrica.
La resistencia eléctrica es un equipo que controla la cantidad de corriente que fluirá a través del circuito eléctrico.
Las resistencias eléctricas pueden ser óhmicas o no óhmicas, ambas con resistencia que puede ser calculada por el leyes de ohm.
Todas las resistencias eléctricas tienen la propiedad de resistencia eléctrica.
Usando la fórmula de la primera ley de Ohm, encontramos que la resistencia es igual a la división entre el voltaje y la corriente eléctrica.
Para una resistencia óhmica, el gráfico de la primera ley de Ohm es una línea recta.
Para una resistencia no óhmica, el gráfico de la primera ley de Ohm es una curva.
La primera y segunda leyes de Ohm permiten el cálculo de la resistencia eléctrica, pero relacionándola con magnitudes diferentes.
Vídeo sobre la Primera Ley de Ohm
¿Qué dice la primera ley de Ohm?
La primera ley de Ohm nos dice que cuando aplicamos a las dos terminales de un resistencia electrica, à la temperatura constante, una diferencia de potencial (voltaje eléctrico), será atravesada por una corriente eléctrica, como podemos ver a continuación:
Además, a través de su fórmula, nos damos cuenta que la resistencia eléctrica es proporcional al voltaje eléctrico (ddp o diferencia de potencial eléctrico), pero inversamente proporcional a la corriente eléctrica. Entonces, si aumentamos el voltaje, la resistencia también aumentará. Sin embargo, si aumentamos la corriente, la resistencia disminuirá.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
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¿Qué son las resistencias?
las resistencias son dispositivos eléctricos con la función de controlar el paso de corriente eléctrica en un circuito eléctrico, convirtiendo la energía eléctrica del voltaje eléctrico en Energía térmica o calor, que se conoce como efecto julio.
Si una resistencia respeta la primera ley de Ohm, la llamamos resistencia. resistencia óhmica, pero si no respeta la primera ley de Ohm, recibe la nomenclatura de resistencia no óhmica, independientemente de qué tipo sea. Ambas resistencias se calculan mediante fórmulas de la ley de Ohm. La mayoría de los dispositivos tienen resistencias no óhmicas en su circuito, como es el caso de las calculadoras y los teléfonos móviles.
¿Qué es la resistencia eléctrica?
La resistencia eléctrica es la propiedad física que tienen las resistencias eléctricas para contener la transferencia de corriente eléctrica al resto del circuito eléctrico. Se simboliza con un cuadrado o zigzag en los circuitos:
Lea también: Cortocircuito: cuando la corriente eléctrica no encuentra ningún tipo de resistencia en el circuito eléctrico
Fórmula de la primera ley de Ohm
La fórmula correspondiente a la primera ley de Ohm es:
\(R=\frac{U}{i}\)
Se puede reescribir como:
\(U=R\cdot i\)
tu → diferencia de potencial (ddp), medida en voltios [V].
R → resistencia eléctrica, medida en Ohm [Ω].
i → corriente eléctrica, medida en Amperios [A].
Ejemplo:
Una resistencia de 100 Ω tiene una corriente eléctrica de \(20\mA\) cruzarlo Determine la diferencia de potencial entre los terminales de esta resistencia.
Resolución:
Usaremos la fórmula de la primera ley de Ohm para encontrar el ddp:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\ m\)
O metro en \(20\mA\) significa micro, que vale \({10}^{-3}\), después:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
transformándose en notación científica, tenemos:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
La ddp entre los terminales de la resistencia es de 2 voltios.
Gráficos de la primera ley de Ohm
La gráfica de la primera ley de Ohm depende de si estamos trabajando con una resistencia óhmica o no óhmica.
Gráfico de una resistencia óhmica
La gráfica de una resistencia óhmica, aquella que obedece la primera ley de Ohm, se comporta como una línea recta, como podemos ver a continuación:
Cuando trabajamos con gráficos, podemos calcular la resistencia eléctrica de dos maneras. La primera es sustituyendo los datos de corriente y voltaje en la fórmula de la primera ley de Ohm. El segundo es a través de la tangente del ángulo θ, por la fórmula:
\(R=bronceado{\theta}\)
R → resistencia eléctrica, medida en Ohm [Ω].
θ → ángulo de inclinación de la línea, medido en grados [°].
Ejemplo:
Usando el gráfico, encuentre el valor de la resistencia eléctrica.
Resolución:
Como no nos dieron información sobre los valores de corriente eléctrica y voltaje, encontraremos la resistencia a través de la tangente del ángulo:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=bronceado45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Entonces la resistencia eléctrica es de 1 Ohm.
Gráfico de una resistencia no óhmica
La gráfica de una resistencia no óhmica, aquella que no obedece la primera ley de Ohm, se comporta como una curva, como podemos ver en la siguiente gráfica:
Diferencias entre la Primera Ley de Ohm y la Segunda Ley de Ohm
Aunque la primera y segunda leyes de Ohm traen la fórmula de la resistencia eléctrica, tienen diferencias en relación a las cantidades que relacionamos con la resistencia eléctrica.
Primera Ley de Ohm: trae la relación de la resistencia eléctrica con el voltaje eléctrico y la corriente eléctrica.
segunda ley de ohm: informa que la resistencia eléctrica varía según el resistividad electrica y dimensiones de los conductores. Cuanto mayor es la resistividad eléctrica, mayor es la resistencia.
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Ejercicios resueltos sobre la primera ley de Ohm
Pregunta 1
(Vunesp) Los valores nominales de una lámpara incandescente, utilizada en una linterna, son: 6,0 V; 20mA Esto significa que la resistencia eléctrica de su filamento es:
A) 150 Ω, siempre, con la lámpara encendida o apagada.
B) 300 Ω, siempre, con la lámpara encendida o apagada.
C) 300 Ω con la lámpara encendida y tiene un valor mucho mayor cuando está apagada.
D) 300 Ω con la lámpara encendida y tiene un valor mucho menor cuando está apagada.
E) 600 Ω con la lámpara encendida y tiene un valor mucho mayor cuando está apagada.
Resolución:
Alternativa D
Usando la primera ley de Ohm:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\m\)
O metro en \(20\mA\) significa micro, que vale \({10}^{-3}\), después:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0.3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0.3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
La resistencia varía con la temperatura, por lo que a medida que la temperatura del filamento es menor cuando la bombilla está apagada, la resistencia también será menor.
Pregunta 2
(Uneb-BA) Una resistencia óhmica, cuando se somete a una ddp de 40 V, es atravesada por una corriente eléctrica de 20 A de intensidad. Cuando la corriente que circula por él sea igual a 4 A, la ddp, en voltios, en sus terminales será:
a) 8
B) 12
C) 16
D) 20
mi) 30
Resolución:
Alternativa A
Calcularemos el valor de la resistencia cuando se le hace pasar una corriente de 20 A y se le somete a una ddp de 40 V, utilizando la fórmula de la primera ley de Ohm:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Usaremos la misma fórmula para encontrar el ddp a través de las terminales cuando la resistencia pasa a través de una corriente de 4 A.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Por Pâmella Raphaella Melo
Profesor de física