Calculadora de la Ley de Ohm

Calcula voltaje, corriente, resistencia y potencia en circuitos eléctricos.

Ingresa cualquier dos valores para calcular el tercero usando la Ley de Ohm (V = I × R) y la fórmula de potencia (P = V × I). Perfecto para ingeniería eléctrica y electrónica.

Ejemplos

Haz clic en cualquier ejemplo para cargarlo en la calculadora.

LED Circuit

Circuito LED

Un circuito LED típico con voltaje y corriente conocidos, calculando resistencia y potencia.

Voltaje: 5 V

Corriente: 0.02 A

Resistor Power Rating

Potencia Nominal del Resistor

Calculando la disipación de potencia en un resistor cuando se conocen el voltaje y la resistencia.

Voltaje: 12 V

Resistencia: 100 Ω

Battery Load

Carga de Batería

Una batería alimentando una carga con voltaje y potencia conocidos, calculando corriente y resistencia.

Voltaje: 9 V

Potencia: 15 W

DC Motor

Motor DC

Un motor DC con corriente y resistencia conocidas, calculando voltaje y consumo de potencia.

Corriente: 3.5 A

Resistencia: 2.4 Ω

Otros Títulos
Entendiendo la Calculadora de la Ley de Ohm: Una Guía Completa
Domina los principios fundamentales de los circuitos eléctricos y aprende cómo calcular voltaje, corriente, resistencia y potencia usando la Ley de Ohm. Esta herramienta esencial es perfecta para ingeniería eléctrica, electrónica y diseño de circuitos.

¿Qué es la Ley de Ohm?

  • Principios Fundamentales
  • Relación Matemática
  • Contexto Histórico
La Ley de Ohm es uno de los principios más fundamentales en ingeniería eléctrica y física. Describe la relación entre voltaje (V), corriente (I) y resistencia (R) en circuitos eléctricos. Nombrada en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, quien publicó por primera vez sus hallazgos en 1827, esta ley establece que la corriente que fluye a través de un conductor es directamente proporcional al voltaje aplicado a través de él e inversamente proporcional a su resistencia.
La Fórmula Principal: V = I × R
La expresión matemática de la Ley de Ohm es V = I × R, donde V representa voltaje en voltios (V), I representa corriente en amperios (A), y R representa resistencia en ohmios (Ω). Esta ecuación simple es la base del análisis y diseño de circuitos eléctricos. Permite a ingenieros y técnicos predecir cómo se comportarán los componentes eléctricos bajo diferentes condiciones y diseñar circuitos que cumplan con requisitos específicos.
Cálculos de Potencia: P = V × I
Mientras que la Ley de Ohm se enfoca en la relación entre voltaje, corriente y resistencia, la potencia eléctrica se calcula usando la fórmula P = V × I, donde P representa potencia en vatios (W). La potencia representa la tasa a la cual la energía eléctrica se convierte en otras formas de energía, como calor, luz o trabajo mecánico. Entender la potencia es crucial para determinar las especificaciones de los componentes y la eficiencia energética.
Significado Histórico y Descubrimiento
El descubrimiento de Georg Ohm fue revolucionario porque proporcionó la primera relación cuantitativa entre cantidades eléctricas. Antes del trabajo de Ohm, la electricidad era poco comprendida y a menudo considerada misteriosa. Sus experimentos sistemáticos con diferentes materiales y configuraciones de circuitos llevaron a la formulación de esta ley fundamental, que sigue siendo válida para la mayoría de aplicaciones eléctricas prácticas hoy en día.

Cantidades Eléctricas Clave:

  • Voltaje (V): Diferencia de potencial eléctrico, medida en voltios. Piensa en él como 'presión' eléctrica.
  • Corriente (I): Flujo de carga eléctrica, medida en amperios. Representa la tasa de flujo de electrones.
  • Resistencia (R): Oposición al flujo de corriente, medida en ohmios. Controla cuánta corriente fluye.
  • Potencia (P): Tasa de conversión de energía, medida en vatios. Determina las especificaciones de los componentes y la eficiencia.

Guía Paso a Paso para Usar la Calculadora

  • Requisitos de Entrada
  • Proceso de Cálculo
  • Interpretación de Resultados
Usar la calculadora de la Ley de Ohm es sencillo, pero entender qué representa cada valor y cómo interpretar los resultados es crucial para aplicaciones prácticas. Esta guía te llevará a través del proceso paso a paso.
1. Determina lo que Sabes
Comienza identificando qué cantidades eléctricas ya conoces. Necesitas al menos dos de los cuatro valores: voltaje (V), corriente (I), resistencia (R) o potencia (P). Los escenarios comunes incluyen conocer el voltaje y corriente de una fuente de alimentación, o tener un resistor con resistencia conocida y voltaje a través de él. Sé preciso con tus mediciones y unidades.
2. Ingresa tus Valores Conocidos
Ingresa tus valores conocidos en los campos apropiados. Deja vacíos los campos que quieres calcular. La calculadora determinará automáticamente qué valores se pueden calcular basándose en tus entradas. Asegúrate de usar unidades consistentes: voltios para voltaje, amperios para corriente, ohmios para resistencia y vatios para potencia.
3. Revisa y Aplica los Resultados
Después de hacer clic en 'Calcular', revisa todos los valores calculados. Verifica que los resultados tengan sentido físicamente - por ejemplo, la potencia debe ser positiva, y la resistencia debe ser positiva para componentes pasivos. Usa estos resultados para verificar tu diseño de circuito, seleccionar componentes apropiados o solucionar problemas eléctricos.

Escenarios de Cálculo Comunes:

  • Voltaje y Corriente Conocidos: Calcula resistencia y potencia para selección de componentes
  • Voltaje y Resistencia Conocidos: Calcula corriente y potencia para análisis de circuitos
  • Corriente y Resistencia Conocidos: Calcula voltaje y potencia para diseño de fuentes de alimentación
  • Voltaje y Potencia Conocidos: Calcula corriente y resistencia para análisis de carga

Aplicaciones del Mundo Real y Diseño de Circuitos

  • Selección de Componentes
  • Análisis de Circuitos
  • Solución de Problemas
La Ley de Ohm no es solo un concepto teórico - es una herramienta práctica usada diariamente por ingenieros eléctricos, técnicos y aficionados. Entender cómo aplicar estos cálculos en escenarios del mundo real es esencial para el diseño exitoso de circuitos y la solución de problemas.
Selección y Especificación de Componentes
Una de las aplicaciones más comunes es seleccionar componentes apropiados para un circuito. Por ejemplo, al diseñar un circuito LED, necesitas calcular la resistencia en serie requerida para limitar la corriente a un nivel seguro. Usando la Ley de Ohm, puedes determinar el valor exacto del resistor necesario basándose en el voltaje de alimentación, voltaje directo del LED y corriente deseada. De manera similar, calcular la disipación de potencia ayuda a asegurar que los componentes estén correctamente especificados.
Análisis y Verificación de Circuitos
La Ley de Ohm es fundamental para analizar circuitos complejos. Aplicando la ley a componentes individuales y ramas del circuito, puedes predecir caídas de voltaje, distribución de corriente y consumo de potencia a lo largo del circuito. Este análisis es crucial para asegurar que los circuitos operen dentro de límites seguros y cumplan con las especificaciones de diseño.
Solución de Problemas Eléctricos
Cuando los sistemas eléctricos fallan, la Ley de Ohm proporciona un enfoque sistemático para la solución de problemas. Midiendo voltaje y corriente en diferentes puntos de un circuito, puedes calcular valores de resistencia esperados y compararlos con mediciones reales. Las desviaciones de los valores esperados a menudo indican componentes defectuosos o problemas de conexión.

Aplicaciones Prácticas:

  • Circuitos LED: Calcula resistencia en serie para limitación apropiada de corriente
  • Fuentes de Alimentación: Determina capacidad de corriente de salida y eficiencia
  • Control de Motores: Calcula requisitos de potencia y generación de calor
  • Sistemas de Audio: Empareja impedancia del altavoz con salida del amplificador

Conceptos Erróneos Comunes y Limitaciones

  • Lineal vs. No Lineal
  • Efectos de Temperatura
  • Consideraciones de Frecuencia
Aunque la Ley de Ohm es increíblemente útil, es importante entender sus limitaciones y cuándo no se aplica. Muchos componentes eléctricos y materiales no siguen la Ley de Ohm bajo todas las condiciones, y entender estas excepciones es crucial para el análisis preciso de circuitos.
Componentes Lineales vs. No Lineales
La Ley de Ohm se aplica a componentes 'óhmicos' o lineales, donde la relación voltaje-corriente es constante. Sin embargo, muchos componentes electrónicos son no lineales. Los diodos, transistores y LEDs tienen relaciones voltaje-corriente que cambian con las condiciones de operación. Para estos componentes, la Ley de Ohm solo se puede aplicar en rangos limitados o con aproximaciones significativas.
Efectos de Temperatura en la Resistencia
La resistencia no siempre es constante. La mayoría de materiales cambian su resistencia con la temperatura - los metales típicamente aumentan la resistencia con la temperatura (coeficiente de temperatura positivo), mientras que los semiconductores a menudo disminuyen la resistencia con la temperatura (coeficiente de temperatura negativo). Esta dependencia de la temperatura puede afectar significativamente el rendimiento del circuito en aplicaciones del mundo real.
Frecuencia y Consideraciones de CA
La Ley de Ohm en su forma básica se aplica a circuitos de CC (corriente continua). En circuitos de CA (corriente alterna), entran en juego factores adicionales, incluyendo reactancia (capacitiva e inductiva), impedancia y relaciones de fase. Aunque los principios básicos permanecen iguales, los cálculos se vuelven más complejos y requieren consideración de efectos dependientes de la frecuencia.

Cuándo la Ley de Ohm No Se Aplica:

  • Diodos y LEDs: Relación voltaje-corriente no lineal
  • Capacitores e Inductores: La reactancia depende de la frecuencia
  • Semiconductores: Características voltaje-corriente complejas
  • Circuitos de Alta Frecuencia: Los efectos parásitos se vuelven significativos

Derivación Matemática y Conceptos Avanzados

  • Derivación desde Primeros Principios
  • Relaciones de Potencia
  • Circuitos en Serie y Paralelo
Entender la base matemática de la Ley de Ohm ayuda a desarrollar intuición para circuitos eléctricos y te prepara para temas más avanzados en ingeniería eléctrica.
Derivación desde la Teoría de Campo Eléctrico
La Ley de Ohm puede derivarse desde principios fundamentales de la teoría de campo eléctrico. El campo eléctrico (E) en un conductor está relacionado con el gradiente de voltaje, y la densidad de corriente (J) está relacionada con el campo eléctrico a través de la conductividad del material (σ). Esta relación lleva directamente a V = I × R, donde la resistencia es inversamente proporcional a la conductividad y directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional al área de sección transversal.
Relaciones de Potencia y Conservación de Energía
La fórmula de potencia P = V × I puede derivarse desde la definición de potencia como la tasa de transferencia de energía. En circuitos eléctricos, esta energía típicamente se convierte en calor, luz o trabajo mecánico. Combinando la Ley de Ohm con la fórmula de potencia, podemos derivar relaciones adicionales: P = I² × R y P = V² / R. Estas formas alternativas a menudo son más convenientes para cálculos específicos.
Análisis de Circuitos en Serie y Paralelo
La Ley de Ohm es la base para analizar circuitos más complejos. En circuitos en serie, la corriente es la misma a través de todos los componentes, mientras que los voltajes se suman. En circuitos en paralelo, el voltaje es el mismo a través de todos los componentes, mientras que las corrientes se suman. Estos principios, combinados con la Ley de Ohm, permiten el análisis de cualquier combinación de conexiones en serie y paralelo.

Aplicaciones Avanzadas:

  • Divisores de Voltaje: Calcula voltaje de salida desde voltaje de entrada y relaciones de resistores
  • Divisores de Corriente: Determina distribución de corriente en ramas paralelas
  • Emparejamiento de Potencia: Optimiza transferencia de potencia entre fuente y carga
  • Compensación de Temperatura: Considera cambios de resistencia con la temperatura