LEY DE OHM Y TEORIA SOBRE LOS LEDS

Ley de Ohm

En los terminales de una batería existe la fuerza electromotriz (FEM) cuando no se toma corriente. Esta fuerza electromotriz, es considerada en ocasiones como una presión eléctrica y se debe a un sobrante de electrones en uno de los terminales, y a la falta de electrones en la otra. El sobrante y la falta de electrones, es causado por la acción química de la batería. En tanto por un lado exista exceso y por la otra falta de electrones habrá una atracción entre las cargas.

En el momento oportuno, el exceso de electrones del terminal negativo se precipitará para combinarse con los átomos deficientes de electrones en el terminal positivo y se considera que dichos electrones están bajo presión. Pregunta: ¿Porqué los electrones no pasan por la batería y se combinan con los iones positivos(átomos deficientes de electrones)? Porque los electrones y los iones se generan bajo presión y no pueden volver a la batería tanto como el agua que no puede retroceder a la bomba para igualar la presión creada por la misma. Así como el agua fluye por tuberías exteriores para neutralizar la presión de la bomba, también los electrones fluyen por los conductores para neutralizar los iones.

Al recorrido que ofrecen los conductores a la corriente de la batería se le llama circuito. Cuando se conectan uno más conductores a la batería, pero sin completar el recorrido para que circulen los electrones, se le llama circuito abierto, por el contrario, si se completa el camino se le llama circuito cerrado, estos términos se aplican a cualquier fuente de fuerza electromotriz

Cuando se conecta un conductor al terminal negativo de una fuente de fuerza electromotriz, el exceso de electrones se distribuye por sí mismo a los largo del conductor, y cuando se conecta al terminal positivo, los átomos se ionizan en el conductor, aunque el circuito no se complete(se cierre) los extremos de los conductores tienen exceso o falta de electrones. Si se aplica una fuente de fuerza electromotriz mayor la ionización será más completa.

La relación entre corriente y voltaje es un hecho, imaginemos nuevamente el circuito abierto. Si a una batería le conectamos un voltímetro(en paralelo con los terminales de la batería), un interruptor, un amperímetro(en serie con el circuito) y una resistencia, creamos un circuito(abierto). En este caso el voltímetro indicará el voltaje de la batería, aún con el circuito abierto, en cambio el amperímetro indicará cero puesto que no circula corriente por el circuito, en tanto exista una diferencia de cargas en los terminales de la batería, existe un voltaje, esto puede definirse como una diferencia de potencial.

Ahora, cerramos el interruptor, lo cual nos da un circuito cerrado, el voltímetro seguirá indicando el voltaje y el voltaje en el interruptor será "0"; en este caso el amperímetro indicará la corriente que fluye por el circuito, obviamente cuando cerramos el circuito el voltaje tendrá una ligera caída por efecto de la resistencia interna de la batería, en algunos casos esta caída será insignificante.

Cuando los electrones circulan por la resistencia tratan de agruparse en el lado por donde entran, esto significa que existen más electrones en el lado de la resistencia por donde entran, que por el lado donde salen existiendo en la resistencia un voltaje. La polaridad del voltaje a través la resistencia se contrapone a la polaridad de la batería, dicho de otra manera, el voltaje en la resistencia se opone al voltaje de la batería, esto obedece a que el voltaje negativo de la resistencia trata de rechazar a los electrones de la batería. dado que el voltaje en la resistencia se establece por la circulación de corriente, no es posible para ese voltaje detener la circulación de corriente, si esto fuera posible, el voltaje en la resistencia sería "0" y la corriente de la batería no tendría oposición. Si medimos el voltaje de la resistencia, el voltímetro indicaría exactamente el mismo que en los terminales de la batería.

RELACION ENTRE VOLTAJE, CORRIENTE Y RESISTENCIA:

Si se aplican 10 voltios a una resistencia de un ohmio en un circuito cerrado, fluye por el una corriente de 10 amperios los cuales se pueden medir con un amperímetro. La caída de voltaje en la resistencia es de 10 voltios, medidos con un voltímetro y es opuesto en polaridad al voltaje de la batería.

Si se aumenta el voltaje a 20 y la resistencia sigue siendo de 1 ohmio, esto es causa de una corriente de 20 amperios, mismos que fluirán por la resistencia. La caída de voltaje en la resistencia sigue siendo igual al voltaje de la batería, en este caso 20 voltios.

Otro ejemplo: Si mantenemos el voltaje en 20 voltios y aumentamos la resistencia a 5 ohmios, la corriente bajará a 4 amperios. A esta relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia se le llama "LEY DE OHM".

LEY DE OHM:

En la ciencia, para producir un efecto debe existir una causa y como consecuencia, para producir un efecto la causa debe vencer la oposición presente. En electricidad esta regla se demuestra; la fuerza electromotriz es la causa, la corriente es el efecto y la oposición es la resistencia. La relación entre voltaje, corriente y resistencia se compara por analogía con un circuito eléctrico y uno hidráulico. Cuando se aumenta la fuerza electromotriz, se aumenta la corriente, entonces se dice que la corriente es directamente proporcional al voltaje(FEM), si aumentamos al doble el voltaje la corriente crecerá también el doble. También la corriente es inversamente proporcional a la resistencia, en este caso, si la resistencia se hace mayor, la corriente se hará menor.

Como se dio el ejemplo anteriormente, cuando la resistencia se aumento 5 veces la corriente bajo a una quinta parte. Resumiendo, decimos que la corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia, esta relación se expresa en la ecuación matemática siguiente:

I (corriente o amperaje) es igual a E (voltaje) dividido R (resistencia en ohmios).

Esta relación se conoce como ley de ohm porque fue desarrolada por el físico alemán Georg Simón Ohm ( 1787 - 1854 ). Esta ecuación fue hallada en el año de 1,827.

La ecuación anteriormente descrita nos sirve para hallar la corriente, si el voltaje y la resistencia se conocen, tomemos como ejemplo que tenemos 20 voltios ( E ) y un resistor de 5 ohmios ( R ) el resultado es 4 amperios ( I ). Si lo que queremos es hallar la resistencia, la ecuación es: R igual a E dividido I, o sea, 20 voltios dividido 4 amperios igual: 5 ohmios.

Ahora bien, lo que queremos es hallar el voltaje, aquí usamos la ecuación siguiente:

E igual a I por R, o sea: 4 amperios por 5 ohmios igual: 20 voltios.

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