💡 La Ley de Ohm
La relación fundamental entre voltaje, corriente y resistencia
Fórmulas Fundamentales
El pilar fundamental de la electrónica es la Ley de Ohm, formulada por el físico Georg Simon Ohm. Esta ley establece una relación directa y sencilla entre el voltaje, la corriente y la resistencia en un circuito eléctrico.
• V (Voltaje o Tensión): Representa la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. Es la "presión" que empuja a los electrones. Unidad: Voltios (V)
• I (Intensidad de Corriente): Es el flujo de carga eléctrica a través de un conductor por unidad de tiempo. Es la "cantidad" de electrones que circula. Unidad: Amperios (A)
• R (Resistencia Eléctrica): Es la oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica. Imagina un embudo que dificulta el paso del agua. Unidad: Ohmios ($\Omega$)
Vídeo: La Resistencia Eléctrica explicada de forma sencilla.
🧮 Calculadora Ley de Ohm
⚡ Energía y Potencia Eléctrica
Fórmulas de Energía y Potencia
La energía eléctrica es la capacidad de un circuito para realizar un trabajo. Es la cantidad total de "esfuerzo" eléctrico utilizado o producido durante un tiempo.
• E: Energía eléctrica. Unidad: Julios (J) o Vatios-hora (Wh)
(Conversión útil: 1 kWh = 3600 kJ)
• P: Potencia eléctrica
• t: Tiempo
La potencia eléctrica es la velocidad a la que se consume o se transfiere la energía eléctrica. Es la cantidad de energía por unidad de tiempo. En otras palabras, ¡qué tan rápido se hace el trabajo!
• P: Potencia eléctrica. Unidad: Vatios (W)
• V: Voltaje
• I: Intensidad de corriente
• R: Resistencia
También, combinando con la Ley de Ohm, podemos derivar:
💡 Efecto Joule
Es importante mencionar aquí el Efecto Joule: cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor, parte de la energía eléctrica se transforma en calor debido a la resistencia del material. Este fenómeno es la base de las estufas eléctricas y los fusibles, por ejemplo.
⚡ Calculadora de Potencia
🔌 Circuitos Eléctricos: Serie y Paralelo
Los componentes electrónicos se pueden conectar de diferentes maneras, y las dos configuraciones básicas son en serie y en paralelo.
Video: Introducción a los Circuitos en Serie y Paralelo.
🔗 Circuitos en Serie
En un circuito en serie, los componentes se conectan uno a continuación del otro, formando un único camino para la corriente.
- Resistencia Equivalente ($R_{eq}$): La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias individuales.
$$R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3 + \ldots$$Resistencias se suman
- Intensidad Total ($I_T$): La intensidad de corriente es la misma en todos los puntos del circuito.
$$I_T = I_1 = I_2 = I_3 = \ldots$$
- Voltaje Total ($V_T$): El voltaje total es la suma de las caídas de voltaje en cada resistencia.
$$V_T = V_1 + V_2 + V_3 + \ldots$$
• Misma corriente en todos los componentes
• Voltaje se divide entre resistencias
• Si falla uno, se interrumpe todo el circuito
Calculadora Serie
🔀 Circuitos en Paralelo
En un circuito en paralelo, los componentes se conectan de tal manera que cada uno tiene su propio camino para la corriente, compartiendo los mismos puntos de conexión.
- Resistencia Equivalente ($R_{eq}$): La inversa de la resistencia total del circuito es la suma de las inversas de las resistencias individuales.
$$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \ldots$$Inversos de resistencias se suman
- Intensidad Total ($I_T$): La intensidad de corriente total es la suma de las corrientes en cada rama.
$$I_T = I_1 + I_2 + I_3 + \ldots$$
- Voltaje Total ($V_T$): El voltaje es el mismo en todos los componentes conectados en paralelo.
$$V_T = V_1 = V_2 = V_3 = \ldots$$
• Mismo voltaje en todos los componentes
• Corriente se divide entre ramas
• Si falla uno, los demás siguen funcionando
Calculadora Paralelo
🧮 Calculadora Avanzada de Resistencias Equivalentes
Añade resistencias y calcula la equivalente en serie o paralelo de forma dinámica.
🔋 Conexión de Generadores: Más Energía a tu Disposición
Los generadores (como las pilas o baterías) también se pueden conectar en serie, paralelo o de forma mixta para obtener diferentes voltajes o capacidades de corriente.
Generadores en Serie
Al conectar generadores en serie, se suman sus voltajes, mientras que la corriente máxima que pueden entregar es la del generador con menor capacidad.
- Voltaje Total:
$$V_T = V_1 + V_2 + V_3 + \ldots$$
- Capacidad (Ah): Se mantiene igual que la del generador con menor capacidad.
Generadores en Mixto
Una conexión mixta combina ambas configuraciones para lograr un balance entre voltaje y capacidad. Se usan grupos de generadores en serie conectados en paralelo, o viceversa.
🔬 Resistividad y Resistencia de Conductores
La resistencia de un conductor no solo depende de la forma en que se conecta, sino también de las propiedades intrínsecas del material del que está hecho y de sus dimensiones físicas.
Resistividad ($\rho$)
La resistividad es una propiedad fundamental de cada material que indica su capacidad para oponerse al flujo de corriente eléctrica. Materiales con baja resistividad son buenos conductores (como el cobre), mientras que los de alta resistividad son aislantes (como la goma).
- Unidad: Ohmio-metro ($\Omega \cdot m$)
Fórmula de Resistencia
La resistencia eléctrica de un conductor se calcula con la siguiente fórmula:
• R: Resistencia (Ω)
• $\rho$ (rho): Resistividad del material (Ω·m)
• L: Longitud del conductor (m)
• A: Área de sección transversal (m²)
Resistividades Típicas (Ω·m):
🧮 Calculadora de Resistencia
🔌 Aplicaciones Prácticas
La corriente continua en la vida real