(4) Resistencia eléctrica y ley de Ohm

Se denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

Fuente Wikipedia

Resistencia eléctrica de diferentes materiales

Símil hidráulico

Para hacer circular agua por un circuito se necesita que el nivel del agua en un depósito sea superior al del otro y que una bomba mantenga el desnivel para que la circulación sea continua. En un circuito eléctrico la pila mantiene el "desnivel". En este caso el voltaje.

La tubería (los codos y estrechamientos que tenga) y la turbina equivalen a la resistencia.

El caudal de agua (intensidad) que circula aumentará con la altura y disminurá con la resistencia.

Si aumenta la sección de la tubería, baja la resistencia y pasa más caudal.

La ley de Ohm

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley básica de los circuitos eléctricos. Establece que la diferencia de potencial V que aplicamos entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente I que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica R; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre V e I

V = R · I

El triángulo de Ohm

Una forma muy útil y sencilla de recordar la fórmula Ley de Ohm, es por medio del triángulo creado con para tal fin.

En la parte superior del triángulo de la ley de Ohm está la letra V que corresponde al voltaje y que se mide en Voltios (V), en la parte inferior izquierda, la letra I que corresponde a la intensidad de corriente eléctrica y que se mide en Amperios (A), y en la inferior derecha, la R que representa a la resistencia eléctrica y que se mide en Ohmios (Ω).

Actividades

En la lección 2 observaste también que al aumentar el voltaje la intensidad también aumentaba, pero.. ¿el aumento es proporcional? ¿de qué depende? Vamos a comprobarlo.

Como no podemos seleccionar diferentes tipos de bombilla en Tinkercad, vamos hacerlo con una resistencia o resistor. Comprobaremos que las resistencias no se encienden como las lámparas, sino que disipan la energía que consumen en forma de calor, y claro el calor no lo vemos tan fácilmente...

(1) Monta el siguiente circuito

a. Conecta una resistencia de 100 Ω a la fuente de alimentación.

b. Coloca los cables de forma que no se crucen.

c. Inicia la simulación.

(2) Selecciona progresivamente en la fuente el voltaje de 0V, 2V, 4V, 6V, 8V, 10V y 12V. Toma nota de la intensidades para cada valor de voltaje. Es conveniente que ordenes los datos ayudándote de una pequeña tabla. Si los haces en una hoja de cálculo, tendrás que trabajar menos en la actividad 4.

Recuerda adjuntar una captura de pantalla del proceso en tu memoria. Agrega también la hoja de cálculo en la tarea para darle acceso a tu profesor.

(3) Observa los datos. ¿Qué ocurre en la corriente cuando aumentamos el voltaje?

Para verificar que la ley de Ohm efectivamente se cumple, vamos a calcular el valor de R para cada valor de voltaje añadiendo una columna más a la tabla de la actividad anterior. ¿Cómo podemos calcular R? ¿Cuál es su unidad de medida?

(4) Aprovechando que tienes los valores en una hoja de cálculo, vamos a elaborar un gráfico de líneas en la hoja de cálculo.

Revisa las unidades de medida antes de hacer el gráfico.

Cuando la tengas, pega en tu memoria tanto la tabla como la gráfica.

(5) ¿Qué valores crees que habrías obtenido si la resistencia hubiera sido de 200 Ω? ¿Y con una resistencia de 50 Ω? Demuéstralo.