Calculadora de la Ley de Ohm - Calcular Voltaje, Corriente y Resistencia

Una calculadora de la ley de Ohm determina el voltaje, la corriente o la resistencia de un circuito eléctrico cuando se conocen los otros dos valores. Aplica la ley de Ohm, una regla que relaciona estas tres magnitudes: el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia, expresado como V = I × R.

Qué significan el voltaje, la corriente y la resistencia

El voltaje (V) es el impulso eléctrico que mueve los electrones por un circuito. Se mide en voltios.

La corriente (I) es la tasa a la que los electrones fluyen por un punto del circuito. Se mide en amperios, que a menudo se abrevian como A.

La resistencia (R) es la medida en que un material se opone al paso de la corriente. Se mide en ohmios (Ω).

Una comparación habitual utiliza agua en una tubería. El voltaje funciona como la presión del agua. La corriente funciona como el caudal. La resistencia funciona como el grado de estrechez de la tubería. Una mayor presión o una tubería más ancha aumentan el flujo. Un mayor estrechamiento lo reduce.

Fórmula de la ley de Ohm

La fórmula básica es:

V = I × R

Las otras dos formas se obtienen al despejarla:

I = V ÷ R

R = V ÷ I

Las tres fórmulas describen la misma relación. La elección depende del valor que falte.

Cómo calcular el voltaje

Multiplica la corriente por la resistencia.

V = I × R

Ejemplo: un circuito tiene una corriente de 2 A y una resistencia de 5 Ω. V = 2 × 5 = 10 V

Cómo calcular la corriente

Divide el voltaje entre la resistencia.

I = V ÷ R

Ejemplo: un circuito tiene una tensión de 12 V y una resistencia de 4 Ω. I = 12 ÷ 4 = 3 A

Cómo calcular la resistencia

Divide el voltaje entre la corriente.

R = V ÷ I

Ejemplo: un circuito tiene una tensión de 9 V y una corriente de 3 A. R = 9 ÷ 3 = 3 Ω

Ejemplo: cálculo de la resistencia para un LED

Una batería de 9 V alimenta un LED que necesita una corriente de 20 mA (0,02 A) y tiene una caída de tensión directa de 2 V. La resistencia conectada en serie con el LED debe disipar la tensión restante.

Voltaje en la resistencia: 9 V − 2 V = 7 V

Resistencia necesaria: R = 7 ÷ 0,02 = 350 Ω

Como 350 Ω no es un valor normalizado de resistencia, el constructor elegiría el valor comercial más cercano, como 330 Ω o 390 Ω.

Cómo utilizar la calculadora

La calculadora tiene tres campos: tensión (V), corriente (I) y resistencia (R). El usuario completa exactamente dos de ellos y deja el tercero en blanco. La calculadora halla el valor que falta y muestra la fórmula que usó.

Si se completan los tres campos, o solo uno, aparece un error que pide exactamente dos valores. Los números negativos también se rechazan, ya que aquí la tensión, la corriente y la resistencia se tratan como cantidades positivas. Si los dos valores ingresados obligaran a dividir entre cero, como al calcular la corriente con una resistencia de 0 Ω, la calculadora muestra un error en lugar de un resultado indefinido.

Límites de la ley de Ohm

La ley de Ohm se aplica a los materiales óhmicos: conductores, como la mayoría de los cables metálicos y las resistencias, en los que la corriente aumenta en proporción directa al voltaje. No se aplica directamente a componentes como diodos, LED o transistores, porque su corriente no aumenta linealmente con el voltaje.

La ley también supone una temperatura constante, ya que la resistencia de muchos materiales cambia al calentarse. En los circuitos de corriente alterna (CA), los ingenieros utilizan la impedancia en lugar de la resistencia simple, porque los condensadores y las bobinas añaden efectos que dependen de la frecuencia.

Historia

Georg Simon Ohm (1789–1854), físico alemán, publicó esta relación en 1827 tras medir cómo variaba la corriente en cables de distintas longitudes y materiales. Al principio, otros científicos dudaron de sus resultados. Más tarde, la Royal Society reconoció su trabajo con la Medalla Copley en 1841. La unidad de resistencia, el ohmio, lleva su nombre; recibió carácter internacional en el Congreso Eléctrico de París de 1881.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la ley de Ohm en términos sencillos?

Es la regla según la cual el voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia: V = I × R. Aumentar el voltaje o reducir la resistencia incrementa la corriente.

¿Cuáles son las tres fórmulas de la ley de Ohm?

V = I × R para el voltaje, I = V ÷ R para la corriente y R = V ÷ I para la resistencia. Cada una es una forma despejada de la misma relación.

¿Cuál es un ejemplo real de la ley de Ohm?

Cálculo de una resistencia limitadora de corriente para un LED. Con una fuente de 5 V, un LED con una caída de tensión directa de 2 V y una corriente objetivo de 20 mA, la resistencia necesaria es (5 − 2) ÷ 0,02 = 150 Ω.

¿Funciona la ley de Ohm en los circuitos de CA?

No directamente. Los circuitos de CA utilizan la impedancia en lugar de la resistencia simple, porque los condensadores y las bobinas responden de manera diferente según la frecuencia de la corriente.

¿Se aplica la ley de Ohm a todos los componentes?

No. Se aplica a los materiales óhmicos, como las resistencias simples y la mayoría de los cables. No se aplica a diodos, LED o transistores, ya que su corriente no aumenta linealmente con el voltaje.

¿Por qué el voltaje, la corriente y la resistencia necesitan unidades diferentes?

Porque miden magnitudes físicas diferentes. Los voltios miden la presión eléctrica, los amperios miden el caudal y los ohmios miden la oposición a ese flujo. Confundir las unidades en un cálculo produce una respuesta incorrecta aunque la fórmula sea correcta.

Referencias

1. National Institute of Standards and Technology. SI Units – Electric Current. SI units: electric current — la unidad de resistencia eléctrica del SI es el ohmio (Ω), 1 Ω = 1 V/A.
2. MacTutor History of Mathematics, University of St Andrews. Georg Simon Ohm. Georg Simon Ohm biography — la ley de Ohm apareció en su libro de 1827, recibió poco entusiasmo y le valió la Medalla Copley en 1841.
3. National Bureau of Standards. Establishment and Maintenance of the Electrical Units (NBS Circular 475, 1949). NBS Circular 475 — las unidades eléctricas, incluido el ohmio, recibieron carácter internacional en el Congreso Eléctrico de París de 1881.