La ley de Ohm explicada (V = IR)
La ley de Ohm une las tres cosas que tiene todo circuito: voltaje, corriente y resistencia. Aprende la fórmula, el truco del triángulo y cómo hallar cualquiera de los tres valores conociendo los otros dos.
Introduce dos de tensión, corriente y resistencia para obtener el tercero, más la potencia.
La ley de Ohm es la ecuación más útil de la electrónica básica, y es mucho más sencilla de lo que parece. Conecta las tres magnitudes que tiene todo circuito eléctrico: voltaje, corriente y resistencia. Una vez que sabes despejarla, puedes hallar cualquiera de las tres conociendo las otras dos, que es casi todo lo que piden los problemas de circuitos para principiantes. Aquí tienes la ley en palabras claras, la fórmula y sus despejes, un truco para memorizarla, ejemplos resueltos y los casos en que la ley deja de cumplirse.
En resumen: la ley de Ohm dice que el voltaje es igual a la corriente por la resistencia, escrito V = I x R. La corriente que circula por un conductor es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a su resistencia, siempre que la temperatura se mantenga constante. Despejada, I = V / R y R = V / I. Una calculadora de la ley de Ohm gratuita halla el valor que falta por ti.
Qué significa cada letra
- V = voltaje, medido en voltios (V). Piénsalo como el "empuje" eléctrico que impulsa la corriente.
- I = corriente, medida en amperios (A). Es la rapidez del flujo de carga eléctrica. El símbolo es I, del francés intensité (intensidad), por eso no es "C".
- R = resistencia, medida en ohmios (el símbolo es la letra griega omega). Es cuánto se opone el componente al flujo.
En palabras: más voltaje empuja más corriente; más resistencia la frena. Esa única frase es la ley de Ohm.
Una imagen que ayuda: piensa en el agua de una tubería. El voltaje es la presión del agua, la corriente es cuánta agua fluye por segundo y la resistencia es lo estrecha que es la tubería. Sube la presión y fluye más agua; estrecha la tubería y fluye menos. La analogía falla en un punto, los electrones no se acumulan al final de un cable como el agua en un depósito, pero para captar la idea de V, I y R es difícil de superar.
Las unidades de un vistazo
| Magnitud | Símbolo | Unidad | Equivale a |
|---|---|---|---|
| Voltaje | V | voltio (V) | 1 V = 1 julio por culombio |
| Corriente | I | amperio (A) | 1 A = 1 culombio por segundo |
| Resistencia | R | ohmio | 1 ohmio = 1 V por A |
| Potencia | P | vatio (W) | 1 W = 1 V por 1 A |
Las tres fórmulas
En realidad solo hay una ecuación, despejada de tres formas según lo que busques:
| Quieres | Conoces | Fórmula |
|---|---|---|
| Voltaje (V) | Corriente y resistencia | V = I x R |
| Corriente (I) | Voltaje y resistencia | I = V / R |
| Resistencia (R) | Voltaje y corriente | R = V / I |
El triángulo de la ley de Ohm
La forma más fácil de recordar las tres es el triángulo. Pon V arriba, con I y R juntas debajo. Luego tapa la magnitud que quieres hallar y las dos que quedan te dan la cuenta:
- Tapa V y ves I junto a R, así que V = I x R.
- Tapa I y ves V sobre R, así que I = V / R.
- Tapa R y ves V sobre I, así que R = V / I.
El diagrama de esta página muestra la disposición. Aprende el triángulo una vez y no tendrás que memorizar las tres fórmulas por separado.
Tres ejemplos resueltos
Hallar el voltaje. Por una resistencia de 50 ohmios circula una corriente de 0,5 A. ¿Cuál es el voltaje? V = I x R = 0,5 x 50 = 25 V.
Hallar la corriente. Se aplican 24 V a una resistencia de 120 ohmios. ¿Qué corriente circula? I = V / R = 24 / 120 = 0,2 A, lo mismo que 200 mA.
Hallar la resistencia. Un componente tiene 18 V con 1,5 A circulando. ¿Cuál es su resistencia? R = V / I = 18 / 1,5 = 12 ohmios.
Eso es de verdad casi todo lo que piden los problemas de la ley de Ohm. La calculadora de la ley de Ohm te deja introducir dos valores cualesquiera y devuelve el tercero, para comprobar tu propio cálculo.
Cuidado con las unidades: el mayor error
El fallo más común no es la fórmula, son las unidades. Los circuitos están llenos de prefijos, y confundirlos desvía el resultado por mil o por un millón. Antes de meter los números, pásalo todo a las unidades base de voltios, amperios y ohmios:
- 1 mA (miliamperio) = 0,001 A. Así que 200 mA = 0,2 A.
- 1 kiloohmio = 1.000 ohmios, y 1 megaohmio = 1.000.000 de ohmios.
- 1 mV (milivoltio) = 0,001 V.
Por ejemplo, 5 V en una resistencia de 2 kiloohmios es I = 5 / 2000 = 0,0025 A = 2,5 mA, no "2,5". Si aparecen muchos números muy grandes o muy pequeños, nuestra calculadora de notación científica ayuda a no perderte con las potencias de diez.
Circuitos en serie y en paralelo
Los circuitos reales suelen tener más de una resistencia, y la ley de Ohm sigue mandando cuando las combinas. Hay dos formas de conectarlas:
- En serie (una tras otra), las resistencias se suman: R total = R1 + R2. Por ejemplo, 100 ohmios y 200 ohmios en serie dan 300 ohmios. Con una fuente de 12 V, la corriente es I = 12 / 300 = 0,04 A, es decir 40 mA. El voltaje se reparte entre ambas: 0,04 x 100 = 4 V en la primera y 0,04 x 200 = 8 V en la segunda, que suman 12 V.
- En paralelo (una al lado de otra), sumas los inversos: 1 / R total = 1 / R1 + 1 / R2. Dos resistencias de 100 ohmios en paralelo dan 50 ohmios. Con 12 V eso toma I = 12 / 50 = 0,24 A en total, repartidos en 0,12 A por cada rama.
Fíjate en el patrón: la resistencia en serie siempre es mayor que cualquier resistencia individual, y la resistencia en paralelo siempre es menor que la más pequeña.
Añadir la potencia: la rueda de la ley de Ohm
La ley de Ohm se combina de forma natural con la ecuación de la potencia, P = V x I, donde P es la potencia en vatios. Al unir las dos, puedes hallar la potencia a partir de cualquier par de valores sin conocer los tres directamente:
- P = V x I (potencia a partir de voltaje y corriente).
- P = I al cuadrado x R (potencia a partir de corriente y resistencia).
- P = V al cuadrado / R (potencia a partir de voltaje y resistencia).
Así, la resistencia de 50 ohmios del primer ejemplo, con 0,5 A circulando, disipa P = I al cuadrado x R = 0,25 x 50 = 12,5 vatios. Este conjunto ampliado se dibuja a menudo como la "rueda de la ley de Ohm", pero solo necesitas el triángulo básico más P = V x I para deducir el resto. Una advertencia práctica: 12,5 vatios es mucho más de lo que aguanta una resistencia estándar de un cuarto de vatio, así que en la vida real esa pieza tendría que ser una resistencia de potencia de 25 vatios o más, o se quemaría. La potencia, y no solo la resistencia, decide qué componente puedes usar de verdad.
Ejemplos del mundo real
La ley de Ohm no es solo un ejercicio de clase. Recorre en silencio la vida eléctrica cotidiana:
- Un hervidor en la red eléctrica. Con una tensión de 230 V (estándar en Botsuana, el sur de África, el Reino Unido y gran parte del mundo), un hervidor de 2.000 W toma I = P / V = 2000 / 230 = unos 8,7 A. Su resistencia tiene R = V / I = 230 / 8,7 = unos 26,5 ohmios. Esos 8,7 A son la razón por la que estos aparatos necesitan un enchufe de 13 A y no de 5 A.
- Una resistencia para un LED. Es el uso aficionado más común de la ley de Ohm. Para alimentar un LED que cae 2 V desde una fuente de 5 V a 20 mA, necesitas una resistencia que absorba los 3 V extra: R = (5 - 2) / 0,020 = 150 ohmios. Equivócate y el LED se quema al instante.
- Por qué las bombillas se funden al encenderlas. Una lámpara de filamento de 60 W y 230 V tiene una resistencia en caliente de V al cuadrado / P = 52.900 / 60 = unos 880 ohmios. En frío, el filamento de tungsteno mide solo una fracción de eso, así que al pulsar el interruptor circula una gran corriente de arranque, que es más o menos cuando fallan la mayoría de las bombillas.
Un buen hábito a partir de esto: comprueba cualquier resultado calculando la potencia de dos formas. Los 12,5 W de arriba también equivalen a V x I = 25 x 0,5, que coincide, así que los números son consistentes.
La ley de Ohm para secundaria y bachillerato
Si estudias esto para el instituto, suelen aparecer dos ideas más junto a V = IR:
La gráfica V-I. Para un conductor óhmico a temperatura constante, una gráfica de voltaje (V) frente a corriente (I) es una línea recta que pasa por el origen. La pendiente de esa recta es la resistencia R: una línea más empinada significa mayor resistencia. Una línea curva o quebrada significa que el componente es no óhmico.
La resistividad: lo que fija el valor de una resistencia. La resistencia también depende del material y la forma del conductor: R = rho x L / A, donde L es la longitud, A es la sección transversal y rho (la letra griega ro) es la resistividad del material, medida en ohmios-metro. En términos sencillos, un hilo más largo resiste más y uno más grueso resiste menos, por eso los hilos finos se calientan. Esto conecta la ley de Ohm con por qué un componente tiene una resistencia dada. Georg Simon Ohm publicó la relación entre voltaje y corriente en 1827, y la unidad de resistencia, el ohmio, lleva su nombre.
Cuándo no se cumple la ley de Ohm
La ley de Ohm es un modelo, y vale para conductores "óhmicos", como los hilos metálicos y las resistencias estándar, donde la resistencia se mantiene más o menos constante. No vale para componentes "no óhmicos" cuya resistencia cambia con las condiciones. Una lámpara de filamento se calienta al circular más corriente y su resistencia sube, así que voltaje y corriente no son proporcionales. Los diodos y transistores también son no óhmicos, y los termistores cambian de resistencia con la temperatura (un termistor NTC pierde resistencia al calentarse, un PTC la gana). La ley de Ohm asume además una temperatura constante, por eso aparece la salvedad de "temperatura constante" en el enunciado formal.
Un matiz que muchos estudiantes pasan por alto: R = V / I sigue dándote la resistencia de una lámpara o un diodo en un punto de funcionamiento. Lo que falla en una pieza no óhmica es la relación lineal: duplica el voltaje y la corriente no se duplica. Para una resistencia normal mantenida fría, V = IR se cumple dentro de la tolerancia de la resistencia, que suele ser del 1 al 5 por ciento. Si te gusta este tipo de física, nuestro artículo sobre cómo calcular la densidad usa el mismo enfoque de despejar una fórmula.