Ley de Ohm Explicada

Mentalidad De Ingeniería

7 Dec 202109:42

Summary

TLDREste video de Engineering Mindset explica la Ley de Ohm, una relación fundamental entre voltaje, corriente y resistencia. Se enseñan las tres fórmulas clave de la Ley de Ohm, pero se destaca un método fácil de recordarlas usando el triángulo de Ohm. Además, se cubre cómo duplicar el voltaje afecta la corriente y cómo la resistencia es inversamente proporcional a la corriente. Finalmente, el video incluye ejemplos prácticos y dos problemas para poner a prueba tus conocimientos sobre el tema, invitando a los usuarios a resolverlos y a utilizar herramientas online para verificar sus respuestas.

Takeaways

⚡ La Ley de Ohm relaciona el voltaje, la corriente y la resistencia, y cómo interactúan entre sí.
👨‍🔬 Fue desarrollada por el físico George Ohm, quien realizó muchos experimentos para desarrollar su teoría.
📐 Las tres fórmulas clave de la Ley de Ohm son: V = I * R, I = V / R, y R = V / I.
📊 El Triángulo de Ohm ayuda a recordar las fórmulas de manera visual, utilizando las letras V (voltaje), I (corriente) y R (resistencia).
🔍 La corriente se representa con la letra I debido al término 'intensidad de la corriente', propuesto por el físico André-Marie Ampère.
⚙️ El voltaje (V) es proporcional a la corriente (I); si duplicas el voltaje, también duplicas la corriente.
🔋 La resistencia (R) es inversamente proporcional a la corriente; si aumentas la resistencia, la corriente disminuye.
💡 Los electrones libres en los átomos de cobre se mueven a través del circuito cuando se aplica un voltaje.
🔌 Las resistencias se utilizan en los circuitos para controlar la cantidad de corriente y proteger componentes como los LED.
🧪 Se presentaron dos problemas prácticos al final del video para que los espectadores puedan probar sus conocimientos de la Ley de Ohm.

Q & A

¿Qué es la ley de Ohm?
-La ley de Ohm es una relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia, que describe cómo interactúan entre sí en un circuito eléctrico.
¿Cuáles son las tres fórmulas principales de la ley de Ohm?
-Las tres fórmulas son: 1) Voltaje (V) = Corriente (I) x Resistencia (R), 2) Corriente (I) = Voltaje (V) ÷ Resistencia (R), y 3) Resistencia (R) = Voltaje (V) ÷ Corriente (I).
¿Cómo ayuda el triángulo de Ohm a recordar las fórmulas?
-El triángulo de Ohm organiza las letras V, I y R en un triángulo. Para encontrar una fórmula, simplemente se cubre la letra que se desea calcular y las otras dos letras dan la fórmula necesaria.
¿Por qué se usa la letra 'I' para representar la corriente y no 'C' o 'A'?
-Se usa la letra 'I' porque deriva del término francés 'intensité du courant' o intensidad de la corriente, propuesto por el físico André-Marie Ampère.
¿Qué significa 'E' en algunas fórmulas en lugar de 'V'?
-La letra 'E' significa 'fuerza electromotriz' (EMF, por sus siglas en inglés). En la ley de Ohm, se puede utilizar 'V' en lugar de 'E' cuando se hacen cálculos.
¿Cuál es la relación entre voltaje y corriente según la ley de Ohm?
-La corriente es directamente proporcional al voltaje. Si se duplica el voltaje en un circuito, la corriente también se duplicará.
¿Qué sucede con la corriente si se duplica la resistencia en un circuito?
-La corriente se reduce a la mitad si la resistencia se duplica, ya que la corriente es inversamente proporcional a la resistencia.
¿Cómo se relacionan el voltaje y los electrones en un circuito?
-El voltaje empuja a los electrones a través de un circuito, lo que genera corriente. Si el voltaje aumenta, más electrones fluirán por el circuito, haciendo que, por ejemplo, una lámpara brille más intensamente.
¿Por qué es importante utilizar resistencias en los circuitos?
-Las resistencias controlan el flujo de electrones, reduciendo la corriente para proteger componentes sensibles, como los LEDs, de daños causados por exceso de corriente.
¿Cómo se calcula la resistencia si se conocen el voltaje y la corriente?
-La resistencia se calcula dividiendo el voltaje entre la corriente: R = V ÷ I. Por ejemplo, si se tiene un voltaje de 12V y una corriente de 0,5 amperes, la resistencia será de 24 ohms.

Outlines

00:00

📚 Introducción a la Ley de Ohm

El video introduce la Ley de Ohm, una relación fundamental entre el voltaje, la corriente y la resistencia, desarrollada por el físico George Ohm. Se menciona que él realizó experimentos tocando circuitos eléctricos para medir la corriente, lo cual era doloroso. Se presentan tres fórmulas clave: voltaje = corriente x resistencia, corriente = voltaje ÷ resistencia, y resistencia = voltaje ÷ corriente. Se introduce el Triángulo de Ohm para simplificar el uso de estas fórmulas. También se menciona la razón por la cual la corriente se representa con la letra 'I' (intensidad en francés), y que en algunas fórmulas se usa 'E' para la fuerza electromotriz (EMF), aunque 'V' es más común.

05:01

🔍 Uso del Triángulo de Ohm para calcular el voltaje

Se explica cómo usar el Triángulo de Ohm para encontrar el voltaje en un circuito. A través de un ejemplo con una batería de resistencia de 3 ohms y una corriente de 2 amperios, se calcula que el voltaje es de 6V. El autor también muestra cómo duplicar el voltaje (usando baterías en serie) duplica la corriente. Esto demuestra que la corriente es directamente proporcional al voltaje: más voltaje, más corriente, igual que aumentar la presión de una bomba de agua aumenta el flujo de agua.

💡 Cómo calcular la corriente usando el Triángulo de Ohm

El enfoque ahora es en cómo encontrar la corriente en un circuito. A través de un ejemplo con una lámpara de 3 ohms conectada a una fuente de 6V, se demuestra que la corriente es 2 amperios. Se discute la importancia de tener un multímetro para medir corriente. Se muestra que duplicar la resistencia (con otra lámpara) reduce la corriente a la mitad. Aquí se introduce la idea de que la corriente es inversamente proporcional a la resistencia: más resistencia, menos corriente, y viceversa.

🔌 La relación entre voltaje, corriente y resistencia

El video explica en detalle cómo el voltaje empuja a los electrones a través de un circuito, comparándolo con el flujo de agua en una bomba. Se hace énfasis en la cantidad masiva de electrones que pasan por una lámpara cuando está encendida. También se discute cómo el aumento de la resistencia en un circuito reduce la corriente, lo que provoca que una lámpara se vea menos brillante. Para que una lámpara funcione bien, los electrones deben fluir en la misma dirección bajo la presión del voltaje.

🔧 Cómo calcular la resistencia usando el Triángulo de Ohm

Finalmente, se enseña cómo encontrar la resistencia usando el Triángulo de Ohm. En un ejemplo con una lámpara conectada a una fuente de 12V y una corriente de 0.5 amperios, se calcula que la resistencia es de 24 ohms. Se explica que la resistencia se usa en los circuitos para reducir la corriente y proteger componentes como los LEDs, evitando que se fundan por exceso de corriente. Añadir resistencias permite controlar la cantidad de corriente en un circuito.

🧠 Problemas para resolver con la Ley de Ohm

Para finalizar, se presentan dos problemas prácticos para poner a prueba los conocimientos del espectador. El primero involucra encontrar la corriente de una lámpara de 240 ohms conectada a una toma de corriente de 120V en EE.UU. El segundo pide calcular el voltaje cuando la misma lámpara está conectada a una toma en el Reino Unido, donde la corriente es de 0.958 amperios. Se anima a los espectadores a visitar la calculadora en el sitio web y seguir aprendiendo a través de otros recursos.

Mindmap

Keywords

💡Ley de Ohm

La Ley de Ohm establece la relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia en un circuito eléctrico. Es la base del video, donde se explica cómo se comportan estas tres magnitudes. La fórmula principal es V = I * R, es decir, el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia. Esta ley es fundamental para analizar cualquier circuito eléctrico, como se muestra en los ejemplos proporcionados en el video.

💡Voltaje

El voltaje es la fuerza que impulsa a los electrones a moverse a través de un circuito, también descrito como la 'presión' eléctrica. En el video, se utiliza el ejemplo de una batería de 6 voltios y cómo su voltaje afecta la corriente en el circuito. El voltaje es una de las variables clave en la Ley de Ohm y se puede calcular multiplicando la corriente por la resistencia.

💡Corriente

La corriente es el flujo de electrones a través de un circuito y se mide en amperios. En el video, se explica cómo la corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia, de acuerdo con la Ley de Ohm. Por ejemplo, duplicar el voltaje en un circuito duplica la corriente. También se explica que la corriente se representa con la letra 'I', derivada de 'intensidad'.

💡Resistencia

La resistencia es la oposición al flujo de corriente en un circuito. Se mide en ohmios y limita cuántos electrones pueden fluir. En el video, se explica que al aumentar la resistencia, la corriente disminuye, lo que es clave en la Ley de Ohm. Se utiliza el ejemplo de una lámpara resistiva para demostrar cómo duplicar la resistencia reduce la corriente a la mitad.

💡Triángulo de Ohm

El Triángulo de Ohm es una técnica visual para recordar las fórmulas de la Ley de Ohm. El triángulo se dibuja con V (voltaje) en la parte superior y I (corriente) y R (resistencia) en la parte inferior. Esta herramienta es útil para derivar las fórmulas necesarias, como V = I * R o I = V / R, dependiendo de qué variable se esté buscando. Es un recurso clave en el video para simplificar el uso de las fórmulas.

💡Ampere

El ampere es la unidad de medida de la corriente eléctrica, nombrado en honor al físico francés André-Marie Ampère. En el video, se explica que la corriente se mide en amperios y que se representa con la letra 'I' debido a la palabra 'intensidad', que Ampère utilizaba para describir la corriente. El ejemplo de una corriente de 2 amperios fluyendo en un circuito se utiliza para mostrar cómo aplicar la Ley de Ohm.

💡EMF (Fuerza Electromotriz)

La fuerza electromotriz (EMF) es otro término para referirse al voltaje, aunque en el video se sugiere que se use simplemente 'V' en lugar de 'E' en las ecuaciones. Se menciona brevemente en el contexto de resolver problemas eléctricos, y su uso es común en algunos textos o ejercicios relacionados con la Ley de Ohm.

💡Cortocircuito

Un cortocircuito ocurre cuando los electrones fluyen sin resistencia suficiente, lo que puede causar daños a los componentes del circuito. Aunque no se menciona explícitamente en el video, el concepto es relevante cuando se discute la importancia de las resistencias para proteger componentes como los LED, que se quemarían si no se limitara la corriente.

💡Multímetro

El multímetro es un dispositivo utilizado para medir varias magnitudes eléctricas, como el voltaje, la corriente y la resistencia. En el video, se menciona como una herramienta esencial para verificar las lecturas de un circuito, y se recomienda su uso al trabajar con la Ley de Ohm para medir el comportamiento de los componentes en un circuito.

💡Relación proporcional

La relación proporcional en el contexto de la Ley de Ohm se refiere a cómo las variables voltaje, corriente y resistencia están relacionadas. El video explica que la corriente es directamente proporcional al voltaje (si uno se duplica, el otro también) y es inversamente proporcional a la resistencia (si la resistencia se duplica, la corriente se reduce a la mitad). Estas relaciones son fundamentales para entender cómo funciona un circuito eléctrico.

Highlights

Introducción a la ley de Ohm, que relaciona voltaje, corriente y resistencia.

La ley fue desarrollada por el físico George H., quien realizó experimentos midiendo la corriente en circuitos eléctricos.

Explicación de las tres fórmulas clave: voltaje = corriente x resistencia, corriente = voltaje / resistencia, resistencia = voltaje / corriente.

Presentación del Triángulo de Ohm, una herramienta visual para recordar las fórmulas.

La corriente se representa con la letra 'I' debido a la 'intensité de courant', un término introducido por Ampere.

El voltaje puede representarse con la letra 'V' o 'E', donde 'E' se refiere a la fuerza electromotriz (EMF).

Ejemplo de cómo calcular el voltaje en un circuito con resistencia de 3 ohms y corriente de 2 amperios, dando un resultado de 6 V.

Duplicar el voltaje en un circuito también duplica la corriente, lo que demuestra una relación directa entre voltaje y corriente.

Explicación de la corriente como el flujo de electrones y cómo más corriente significa más electrones fluyendo en el circuito.

Si se duplica la resistencia en un circuito, la corriente se reduce a la mitad, mostrando que la corriente es inversamente proporcional a la resistencia.

Los electrones en el cobre fluyen de forma más eficiente debido a su capa de valencia, pero el voltaje empuja estos electrones en una dirección controlada.

Ejemplo de cómo alimentar una lámpara de 1.5 ohms con una batería de 1.5 V requiere una corriente de 1 amperio.

El flujo de 6.242 cuatrillones de electrones por segundo es necesario para mantener la lámpara encendida con brillo máximo.

El aumento de resistencia en un circuito reduce la corriente, lo que provoca una disminución en el brillo de una lámpara.

Demostración de cómo calcular la resistencia en un circuito con una corriente de 0.5 amperios y voltaje de 12 V, resultando en una resistencia de 24 ohms.