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Ley de Ohm - intensidad de la corriente eléctrica



Ley de Ohm
La ley de Ohm, establece que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo, según expresa la fórmula siguiente

En donde, empleando unidades del Sistema internacional:


Figura 1. Recta V-I
I = Intensidad en amperios (A
V = Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Se representa con la letra griega Ω-omega-).
En la figura 1 se representa la tensión (V) frente a la intensidad (I) utilizando la expresión V = I • R (Ley de Ohm) siendo la resistencia (R) constante, se observa que la tensión es directamente proporcional al valor de la intensidad, y que la pendiente de la recta viene dada por el valor de la resistencia.





En hidraulica se verifica una ley similar a la Ley de Ohm, que puede facilitar su comprensión. Si tenemos un fluido dentro de un tubo, la diferencia de presiones entre sus extremos equivale a la diferencia de potencial o tensión, el caudal a través del conducto, equivale a la intensidad de la corriente eléctrica y la suma de obstaculos que impiden la corriente del fluido, equivale a la resistencia eléctrica.
Aquellosdispositivos cuya resistencia eléctrica solo depende de la naturaleza del propio material y de la temperatura, con independencia de la tensión o tipo de corriente eléctrica aplicadas (continua o alterna), se denominan óhmicos o ideales.
Si la corriente no es continua, sino alterna la ley de Ohm se formula


siendo V la tensión, I la intensidad y Z la impedancia, todas ellas magnitudes complejas.
Un elemento resistivo es aquel cuya potencia disipada es mayor que cero, es decir, que la característica V-I esta definida entre el primer y tercer cuadrante. Una resistencia ideal es un elemento resistivo cuya característica V-I es una recta, es decir la característica V-I es lineal.

La característica V-I de una resistencia ideal corresponde a la siguiente fórmula

donde G es una constante: la coductancia que indica la facilidad de paso de la corriente por la resistencia, su unidad es el siemens ( ). Se define R = 1 / G como la resistencia al paso de corriente, por lo que la fórmula anterior pasa a ser:

que es una forma mas conocida de la [w:es:Ley de Ohm | Ley de Ohm]
Las unidades de R son ohmios (Ω), en donde 1Ω = 1A / 1V
En las fórmulas anteriores suponemos por convenio que la corriente entra por el polo positivo
Apartir de la Ley de Ohm podemos definir la poténcia que se disipa en una resistencia sera:

y la potencia media:





Condensador


Esquema de un condensador de placas paralelas
El condensador (C) es un componente capaz de almacenar una carga eléctrica (o energía) mediante un proceso de carga del condensador, este componente esta formado por dos laminas conductoras paralelas entre sí, con una superficie A, separadas por un material aislante o dieléctrico a una distancia d entre ambas placas.
La magnitud que caracteriza al condensador es la capacitancia (C)

su unidad son los Faradios (F). Siendo la carga eléctrica almacenada y la diferencia de potencial a la que esta sometido.
Otra forma expresión para obtener la capacitancia del condensador (de placas paralelas)

siendo el area de las placas, la permitividad eléctrica del medio dieléctrico o aislante entre las placas y la distancia entre estas.




Terminales de un consenador
A partir de las ecuaciones ya conocidas
(1)

Sustítuimos Q en la ecuación (1) y obtenemos:


Esta ecuación tiene gran importancia a la hora del analisis de circuitos puesto que da el valor de la intensidad i(t) que atraviesa el condensador y que esta sometido a unadiferencia de potencial . Una observación de gran importancia es que tanto el término de la intensidad como el de la tensión estan expresados como funciones que dependen del tiempo, por lo tanto, si la tensión fuera una función constante e invariable en el tiempo la derivada de ésta respecto del tiempo sería cero y por lo tanto de aquí se deduce que en corriente continua el condensador se comporta como circuito abierto.
Por otro lado, si despejamos el término en la expresión resolviendo la ecuación diferencial, queda de la forma


Nótese la aparición de integrales y derivadas de variables en estas dos últimas expresiones, este es el fundamento del Circuito Integrador y del Circuito Derivador que se estudiaran mas adelante junto al Amplificador Operacional. Otras aplicaciones en las que el condensador juega un papel fundamental es en los transformadores de corriente alterna a corriente continua, estos estan basados en la propiedad de almacenaje de carga, o mas informalmente se podría decir que el condensador hace que la diferencia de tensión entre sus terminales sea una función continua y que varía sin cambios bruscos, y de estas manera como se estudiara mas adelante consigue crear una señal casi invariable en el tiempo.


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