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V · I · R · P
Calculadora de la ley de Ohm: voltaje, corriente y potencia
Calcula tensión, corriente, resistencia y potencia a partir de dos valores. Incluye esquema, gráficas, cálculos detallados y resistencia en serie para LED.
Dos magnitudes conocidas
Elige dos magnitudes conocidas y sus unidades. Los resultados cambian al escribir; cambiar de unidad conserva el valor físico. Se admiten coma decimal y notación científica, sin separadores de miles.
Probar un ejemplo:
Resultados del circuito
Tensión—
Intensidad de corriente—
Resistencia—
Potencia—
Esquema de circuito interactivo
Fórmula y cálculo
Corriente en función de la tensión · Potencia en función de la tensión
La resistencia permanece fija: la corriente varía linealmente y la potencia con el cuadrado de la tensión. El punto naranja indica el funcionamiento calculado dentro del rango; el turquesa explora otra tensión sin alterar los datos.
Introduce un número válido.
Corriente en función de la tensión
Potencia en función de la tensión
Punto de funcionamiento calculadoPunto de exploración
Carga de potencia de la resistencia
Utilización de la potencia nominal
Introduce un número válido.
El porcentaje compara la disipación con la potencia nominal introducida; no certifica seguridad. Consulta la ficha técnica, temperatura ambiente, montaje y reducción de capacidad. Estar por debajo del valor nominal no garantiza la idoneidad.
Calculadora de resistencia en serie para LED
Modelo nominal simplificado: R = (Vs − Vf) / I. La tensión de alimentación debe superar la tensión directa del LED y la corriente debe ser positiva. Elige una resistencia disponible y verifica corriente, tolerancias y margen de potencia en ambas fichas técnicas. El resultado no es una recomendación universal de componente.
Introduce un número válido.
Resistencia nominal necesaria—
Potencia disipada en la resistencia—
Potencia del LED—
Potencia de alimentación—
Fórmula y cálculo
Modelo y limitaciones
Modelo de corriente continua en régimen permanente con resistencia óhmica positiva y constante. Usa magnitudes no negativas; no representa impedancia de CA, temperatura ni seguridad de la instalación.
La resistencia debe ser positiva. Los valores cero se admiten con resistencia conocida; otras parejas con cero pueden no determinar una resistencia positiva finita. Usa valores finitos; los resultados extremos quedan fuera del rango.
Ejemplos resueltos y explicaciones
Entendiendo la Ley de Ohm
La Ley de Ohm es un principio fundamental en ingeniería eléctrica que describe la relación entre el voltaje (\(V\)), la corriente (\(I\)) y la resistencia (\(R\)) en un circuito eléctrico. La ley establece que la corriente que pasa por un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje entre ambos puntos e inversamente proporcional a la resistencia entre ellos.
La Fórmula
La expresión matemática de la Ley de Ohm es:
\[ V = I \times R \]Donde:
- \(V\) es el voltaje en voltios (V).
- \(I\) es la corriente en amperios (A).
- \(R\) es la resistencia en ohmios (Ω).
Usando la Calculadora de la ley de Ohm
Elige dos magnitudes conocidas y sus unidades. Los resultados cambian al escribir; cambiar de unidad conserva el valor físico. Se admiten coma decimal y notación científica, sin separadores de miles.
Derivación de las fórmulas
A partir de la fórmula básica \(V = I \times R\), podemos derivar las otras dos fórmulas:
- Para encontrar la corriente (\(I\)) cuando se conocen el voltaje (\(V\)) y la resistencia (\(R\)): \[ I = \frac{V}{R} \]
- Para encontrar resistencia (\(R\)) cuando se conocen la tensión (\(V\)) y la corriente (\(I\)): \[ R = \frac{V}{I} \]
Ejemplo 1
Supongamos que tienes un circuito con una corriente de 2 amperios y una resistencia de 5 ohmios. Para encontrar el voltaje:
\[ V = I \times R = 2 \, \text{A} \times 5 \, \Omega = 10 \, \text{V} \]Ejemplo 2
Si sabes que el voltaje es de 12 voltios y la resistencia de 3 ohmios, puedes calcular la corriente:
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{12 \, \text{V}}{3 \, \Omega} = 4 \, \text{A} \]Ejemplo 3
Dado un voltaje de 9 voltios y una corriente de 3 miliamperios, puedes encontrar la resistencia:
\[ I = 3 \, \text{mA} = 0.003 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{9 \, \text{V}}{0.003 \, \text{A}} = 3000 \, \Omega = 3 \, \text{kΩ} \]Ejemplo complejo con Conversión de unidades
Consideremos un circuito donde la tensión es de 15 kilovoltios (kV) y la corriente es de 5 miliamperios (mA). Encuentra la resistencia.
\[ V = 15 \, \text{kV} = 15 \times 1000 \, \text{V} = 15000 \, \text{V} \] \[ I = 5 \, \text{mA} = 5 \times 0.001 \, \text{A} = 0.005 \, \text{A} \] \[ R = \frac{V}{I} = \frac{15000 \, \text{V}}{0.005 \, \text{A}} = 3000000 \, \Omega = 3 \, \text{MΩ} \]Ejemplo adicional: Cálculo de potencia
La potencia (\(P\)) en un circuito eléctrico también puede calcularse usando la Ley de Ohm. La potencia disipada en una resistencia puede determinarse usando las siguientes fórmulas:
\[ P = V \times I \] \[ P = I^2 \times R \] \[ P = \frac{V^2}{R} \]Por ejemplo, si la tensión es de 12 voltios y la corriente es de 2 amperios, la potencia disipada en la resistencia es:
\[ P = V \times I = 12 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 24 \, \text{W} \]Alternativamente, usando la resistencia \(R = \frac{V}{I} = \frac{12 \, \text{V}}{2 \, \text{A}} = 6 \, \Omega\):
\[ P = I^2 \times R = (2 \, \text{A})^2 \times 6 \, \Omega = 4 \, \text{A}^2 \times 6 \, \Omega = 24 \, \text{W} \] \[ P = \frac{V^2}{R} = \frac{(12 \, \text{V})^2}{6 \, \Omega} = \frac{144 \, \text{V}^2}{6 \, \Omega} = 24 \, \text{W} \]Aplicación práctica: LED Circuito
Consideremos un circuito LED sencillo donde un LED requiere una tensión directa (\(V_f\)) de 2 voltios y una corriente (\(I_f\)) de 20 miliamperios. Para determinar la resistencia en serie (\(R\)) necesaria para limitar la corriente a través de la LED cuando está conectado a una batería de 9 voltios, sigue estos pasos:
- Calcular la caída de tensión a través de la resistencia (\(V_R\)): \[ V_R = V_{\text{batería}} – V_f = 9 \, \text{V} – 2 \, \text{V} = 7 \, \text{V} \]
- Convierta la corriente en amperios: \[ I_f = 20 \, \text{mA} = 0.02 \, \text{A} \]
- Calcula la resistencia usando la Ley de Ohm: \[ R = \frac{V_R}{I_f} = \frac{7 \, \text{V}}{0.02 \, \text{A}} = 350 \, \Omega \]
Modelo nominal simplificado: R = (Vs − Vf) / I. La tensión de alimentación debe superar la tensión directa del LED y la corriente debe ser positiva. Elige una resistencia disponible y verifica corriente, tolerancias y margen de potencia en ambas fichas técnicas. El resultado no es una recomendación universal de componente.
Aplicaciones de la Ley de Ohm
La Ley de Ohm se utiliza ampliamente en diversas aplicaciones, incluyendo:
- Diseño y análisis de circuitos eléctricos.
- Cálculo del consumo energético en dispositivos.
- Solucionando problemas eléctricos.
- Determinar los componentes adecuados para un circuito.
- Garantizar la seguridad en los sistemas eléctricos evitando condiciones de sobrecorriente.
- Optimización de la eficiencia energética en dispositivos electrónicos.
- Entender y diseñar circuitos analógicos y digitales.
Notas finales
Dominar la Ley de Ohm es fundamental para cualquiera que trabaje con electricidad y electrónica. La Calculadora de la ley de Ohm simplifica el proceso de cálculo de voltaje, corriente y resistencia, facilitando la comprensión y aplicación de este principio fundamental. Tanto si eres estudiante, aficionado o profesional, tener un sólido dominio de la Ley de Ohm es esencial para diseñar y solucionar problemas en circuitos eléctricos. Al comprender las relaciones entre voltaje, corriente y resistencia, puedes construir sistemas eléctricos más eficientes y fiables.
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