La ley de Ohm explicada, con ejemplos

Este artículo acompaña a nuestra «calculadora de la ley de Ohm».

La ley de Ohm describe la relación entre tres magnitudes de un circuito eléctrico: la tensión, la intensidad de corriente y la resistencia. Dice que la corriente que atraviesa la mayoría de los materiales es directamente proporcional a la tensión que se les aplica. El físico alemán Georg Simon Ohm (1787-1854) fue el primero en demostrar experimentalmente que la corriente en un hilo metálico es proporcional a la tensión, y describió su experimento en un artículo publicado en 1827, según el manual Física universitaria de OpenStax.

En la práctica, esto significa que, si la resistencia no cambia, al duplicar la tensión se duplica la corriente, y al reducir la tensión a la mitad, la corriente también se reduce a la mitad. Si quieres que pase más o menos corriente por un circuito, tienes que cambiar la tensión o la resistencia.

La fórmula de la ley de Ohm

La ley de Ohm se escribe así:

V = I × R

• V es la tensión (o voltaje), en voltios (V).
• I es la intensidad de corriente, en amperios (A).
• R es la resistencia, en ohmios (Ω). Un ohmio equivale a un voltio por amperio, según OpenStax.

Si despejas la fórmula, obtienes las otras dos formas, que sirven para calcular la magnitud que te falta:

• I = V / R, para hallar la intensidad
• R = V / I, para hallar la resistencia

Ejemplos de la ley de Ohm

Calcular la intensidad. La tensión nominal usual de la red de baja tensión en España es de 230 V entre fase y neutro, según el artículo 4 del Reglamento electrotécnico para baja tensión. Si conectas a 230 V una resistencia de 46 Ω, la intensidad es I = 230 / 46 = 5 A.

Calcular la resistencia. Una fuente de 12 V hace pasar una corriente de 0,5 A por un componente. Su resistencia es R = 12 / 0,5 = 24 Ω.

Calcular la tensión. Por una resistencia de 470 Ω pasa una corriente de 0,02 A (20 mA). La tensión entre sus extremos es V = 0,02 × 470 = 9,4 V.

Calcular la potencia. La ley de Ohm se combina a menudo con la fórmula de la potencia eléctrica, P = V × I, que puedes calcular con nuestra «calculadora de la ley de Watt». En el primer ejemplo, la resistencia disipa P = 230 × 5 = 1150 W. Si sustituyes la ley de Ohm en esa fórmula, obtienes otras dos formas, P = I² × R y P = V² / R, como explica OpenStax.

¿Para qué sirve la ley de Ohm?

La ley de Ohm sirve para calcular una de las tres magnitudes cuando conoces las otras dos. Con ella puedes saber qué corriente pasará por un circuito, elegir la resistencia adecuada para limitar la corriente o averiguar la resistencia de un componente. Y si mides la tensión y la corriente de un componente, puedes hallar su resistencia dividiendo la tensión entre la corriente.

La ley de Ohm también ayuda a comprobar si un componente aguanta la carga a la que lo sometes. Nuestra calculadora de la ley de Ohm te pide dos valores cualesquiera de entre la tensión, la intensidad, la resistencia y la potencia, calcula los otros dos y, si indicas la potencia nominal de tu resistencia, te avisa cuando la potencia calculada la supera.

¿Cuándo no se cumple la ley de Ohm?

Según OpenStax, la ley de Ohm es una ley empírica, es decir, se basa en lo que se observa en los experimentos, y la relación lineal entre tensión y corriente no siempre se da. Los materiales y componentes que la cumplen se llaman óhmicos, y los que no, no óhmicos.

Componentes no óhmicos. Un ejemplo es el diodo, un componente semiconductor que solo deja pasar la corriente en un sentido. En él, la corriente no es proporcional a la tensión.

La temperatura. La resistencia de un material depende de su temperatura. En la mayoría de los metales, como el cobre, la resistividad aumenta al subir la temperatura. En otros materiales, como el carbono y los semiconductores, disminuye, según el capítulo de OpenStax sobre resistividad y resistencia. Por eso, en un componente que se calienta mucho al funcionar, como el filamento de una bombilla incandescente, la resistencia en caliente es muy distinta de la resistencia en frío.