La Ley de Ohm es un principio fundamental en la física y la electrónica, crucial para el entendimiento de cómo funcionan los circuitos eléctricos. Introducida por el físico alemán Georg Simon Ohm en 1827, esta ley establece una relación directa entre la tensión, la corriente y la resistencia en un circuito eléctrico.
¿Qué es la Ley de Ohm?
La Ley de Ohm se expresa con la fórmula I = V/R, donde:
- I es la corriente en amperios (A),
- V es el voltaje (tensión) en voltios (V),
- R es la resistencia en ohmios (Ω).
Esta relación muestra que la corriente que fluye a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia. Es decir, a mayor voltaje, mayor corriente si la resistencia se mantiene constante, y a mayor resistencia, menor corriente si el voltaje se mantiene constante.
Una forma sencilla de entender la ley de Ohm es establecer un símil hidráulico con una manguera conectada a un grifo. En este ejemplo, el grifo representa el voltaje, la cantidad de agua la intensidad y la manguera la resistencia. Cuanto más abrimos el grifo más agua sale, es decir, cuanto mayor es el voltaje mayor es la intensidad. Por otra parte, si presionamos la manguera disminuye el caudal del agua, esto es, al aumentar la resistencia disminuye la intensidad.
Ejemplo práctico
En la imagen de arriba se muestra el esquema de un circuito. En él aparecen un portapilas, una resistencia de polarización y un led (rojo). En un circuito cerrado la tensión proporcionada por las baterías (VB) es igual a la suma de las caídas de tensión de la resistencia (VR) y el led(VL).
VB = VR + VL
Los ledes tienen una tensión de funcionamiento fija. En el caso del led de color rojo es de 1,9v. Sustituyendo en la anterior ecuación obtenemos que el voltaje de la resistencia es:
4,5v = VR + 1,9V VR = 4,5V – 1,9V VR = 2,6V
Si aplicamos la ley de Ohm para calcular la intensidad que circula por la resistencia (IR) obtendremos la que circula por el resto del circuito, que es la misma:
I = V / R IR = VR / R IR = 2,6V / 220 IR = 0,0118A = 11,8mA
La importancia de la Ley de Ohm en la Educación Secundaria
Su aprendizaje es importante por varias razones:
- Fundamentos de Electricidad y Electrónica: Esta ley es la base sobre la cual se construyen conceptos más complejos en estos campos. Entender cómo funciona un circuito eléctrico simple es esencial para cualquier estudiante que quiera avanzar en estas áreas.
- Resolución de Problemas Prácticos: Aprender a aplicar la Ley de Ohm permite a los estudiantes resolver problemas prácticos, como calcular la cantidad de corriente que pasa por un circuito o determinar la resistencia necesaria para un componente específico.
- Desarrollo de Habilidades Analíticas: El proceso de medir y calcular voltaje, corriente y resistencia ayuda a desarrollar habilidades analíticas y de pensamiento crítico en los estudiantes.
- Preparación para Estudios Avanzados: Para aquellos interesados en carreras en ingeniería, física o tecnología, una comprensión sólida de la Ley de Ohm es esencial. Es un primer paso hacia el estudio de circuitos más complejos y sistemas eléctricos avanzados.
La ley de Ohm con KIE
Para los estudiantes de secundaria, aprender electrónica se vuelve aún más efectivo y enriquecedor cuando se integra con materiales didácticos interactivos, como el kit KIE y su cuaderno de actividades «KIE 2: Tus Primeros Circuitos». Este recurso no solo facilita la comprensión de la Ley de Ohm, sino que también introduce a los estudiantes a una variedad de conceptos esenciales en la electrónica como los circuitos electrónicos, funciones lógicas, resistencias variables y mucho más!
