Ley de Ohm y la potencia eléctrica
Normalmente, se analiza la Ley de Ohm como una relación entre el voltaje, la corriente y el valor de una resistencia / resistor. Una forma más completa de expresar la Ley de Ohm es incluyendo la fórmula de potencia eléctrica.
Si se utiliza la conocida fórmula de potencia (con unidad de watts o vatios):
P = V x I, (potencia = voltaje x corriente)
y sus variantes: V = P/I e I = P/V,
se obtienen ecuaciones adicionales.
Las nuevas ecuaciones permiten obtener los valores de potencia, voltaje, corriente y resistencia, con solo dos de las cuatro variables. Solo es necesario escoger una de las cuatro incógnitas que aparecen en el círculo central y se observan 3 diferentes fórmulas que permiten obtenerla.
- Despejando para P (potencia en watts o vatios) se obtiene:
P = V2 / R, P = I2 x R, P = V x I - Despejando para I (corriente en amperios) se obtiene:
I = V / R, I = P / V, I = (P / R)1/2 - Despejando para R (resistencia en ohmios) se obtiene:
R = V / I, R = V2 / P, R = P / I2 - Despejando para V (voltaje en voltios) se obtiene:
V = (P x R)1/2, V = P / I, V = I x R
En el diagrama anterior se muestra un resumen completo de las fórmulas, arreglado de manera que sea fácil su memorización.
Nota: La raíz cuadrada es igual a un paréntesis elevado a la 1/2. ( )1/2
Problemas. Uso de la Ley de Ohm y la potencia eléctrica
Problema #1:
Encontrar la potencia disipada en la resistencia R = 6 ohmios conectada a la batería de 12 voltios.
1- Resolviendo el problema con la fórmula de potencia: P = I2 x R.
La corriente eléctrica que fluye por el circuito es: I = 12 voltios/6 ohmios = 2 amperios. Se puede obtener la potencia disipada en calor en la resistencia usando la formula: P = I2 x R = 22x6 = 24 watts.
2 – Resolviendo el problema con la fórmula de potencia: P = V x I.
Se obtiene la corriente de la misma manera que en el punto 1 y se obtiene la potencia disipada en la resistencia usando la formula: P = V x I = 12 x 2 = 24 watts
3 – Resolviendo el problema con la fórmula de potencia: P= V2/R.
De la misma manera, se puede obtener la potencia disipada en la resistencia usando la formula: P = V2/R = 122 / 6 = 24 watts. Usando esta fórmula, no es necesario encontrar la corriente que circula por el circuito.
Problema #2:
¿Cuál es la corriente máxima que puede fluir a través de una resistencia de 5 watts, si está conectada a una batería de 6 volts?
1- Resolviendo el problema usando la fórmula: I = P/V.
La corriente eléctrica que fluye a través de la resistencia es: 5 vatios/6 voltios = 0,83 amperios.
2- Resolviendo el problema usando la fórmula: I = V/R.
Primero, obtenemos la resistencia usando la fórmula: R = V2/P = 62 / 5 = 7.2 Ohms. Entonces podemos obtener la corriente que circula por la resistencia: I =V/R = 6 voltios / 7,2 ohmios = 0,83 amperios.
3- Resolviendo el problema usando la fórmula: I = (P/R)1/2
Primero, obtenemos la resistencia usando la fórmula: R = V2/P = 62 / 5 = 7.2 Ohms. Entonces podemos obtener la corriente que circula por la resistencia: I = (P/R)1/2 = (5 vatios / 7,2 ohmios)1/2 = 0,83 amperios.
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