Comprensión de la ley de Ohm: una guía para principiantes para el voltaje, la corriente y la resistencia

La ley de Ohm es una Principio fundamental en electrónica e ingeniería eléctrica, describiendo la relación entre voltaje (v), corriente (i) y resistencia (R) en un circuito eléctrico. Ya sea que sea un principiante o un entusiasta de la electrónica, comprender la ley de Ohm es Esencial para diseñar circuitos, problemas de solución de problemas y trabajar con componentes eléctricos.


1. ¿Cuál es la ley de Ohm?

La ley de Ohm establece que La corriente (i) en un circuito es directamente proporcional al voltaje (v) aplicado e inversamente proporcional a la resistencia (r): V=I×Riñonal

Dónde:

  • V = voltaje (voltios, v)
  • I = actual (amperios, a)
  • R = Resistencia (Ohms, Ω)

Esta ecuación ayuda a calcular Cómo se comportan los componentes eléctricos en un circuito.


2. Comprender las tres variables

A. Voltaje (v) - Presión eléctrica

El voltaje es el forzar que empuja la carga eléctrica a través de un circuito. Se mide en voltios (v) y es suministrado por baterías, alimentadores o generadores.

🔹 Ejemplo: A Batería de 9V brindar 9 voltios de energía potencial al circuito.


B. Corriente (i) - Flujo de electricidad

La corriente es la flujo de carga eléctrica en un circuito, medido en Amperios (a). Un medio de corriente más alta Más electrones se mueven a través del circuito.

🔹 Ejemplo: A 1A corriente medio 1 coulomb de flujos de carga por segundo.


C. Resistencia (R): oposición al flujo de corriente

La resistencia es la oposición a la corriente eléctrica en un circuito, medido en Ohms (Ω). Determina Cuanta corriente fluirá para un voltaje dado.

🔹 Ejemplo: A Filamento de bombilla tiene resistencia, que controla la cantidad de corriente que fluye a través de ella.


3. Reorganización de la ley de Ohm para los cálculos

La ley de Ohm se puede reescribir en función de lo que necesita para calcular:

I=VRiñonalI = \ frac {v} {r} Riñonal=VIR = \ frac {v} {i}

V=I×RiñonalV = i \ Times r I=VRiñonalI = \ frac {v} {r} Riñonal=VIR = \ frac {v} {i}

Cálculos de ejemplo:

🔹 Encontrar voltaje (v): V=2A×10Ω=20V
A 2a La corriente fluye a través de un Resistencia de 10Ω. ¿Cuál es el voltaje?

🔹 Encontrar corriente (i):: I=12V=2A
A Batería de 12V está conectado a un Resistencia de 6Ω. ¿Cuál es la corriente?

🔹 Encontrar resistencia (r): Riñonal=3A9V=
Un circuito tiene un Fuente de alimentación de 9V y 3A actual. ¿Cuál es la resistencia?


4. Triángulo de la ley de Ohm - Un truco de memoria rápida

Para recordar fácilmente la ley de Ohm, use este triángulo:

       V
    -------
    I  |  R
  • Cubrir V para encontrar I × r
  • Cubrir I para encontrar V ÷ R
  • Cubrir Riñonal para encontrar V ÷ i

5. La ley de Ohm en circuitos reales

A. Calcular los valores de la resistencia

🔹 Problema: Tienes un 5V Arduino Salida y quiero limitar la corriente a 10 mA (0.01a) para un LED. ¿Qué valor de resistencia debes usar?

Riñonal=IV=0.01A5V=500Ω

🔹 Solución: Usar un Resistencia de 500Ω en serie con el LED.


B. Comprender el consumo de energía

Fuerza (PAG) en un circuito se calcula usando: PAG=V×I

🔹 Ejemplo: A 12V, 2a La fuente de alimentación se usa en un circuito. ¿Cuánto poder se consume?

PAG=12V×2A=24W

🔹 Consejo: Elegir la resistencia correcta evita el sobrecalentamiento y el daño por componentes.


6. Aplicaciones comunes de la ley de Ohm

Elegir resistencias para LED, circuitos y sensores
Diseño de suministros de alimentación para Arduino, Raspberry Pi y Microcontrollers
Circuitos de solución de problemas -Encontrar fallas en componentes de cableado o quemado
Calcular límites de corriente seguros Para evitar el sobrecalentamiento


7. Consejos de seguridad al aplicar la ley de Ohm

Nunca exceda las clasificaciones de voltaje o corriente de componentes.
Usar fusibles y resistencias limitantes de corriente para proteger los circuitos.
Verifique las clasificaciones de energía de resistencias para evitar el sobrecalentamiento.


8. Conclusión

La ley de Ohm es la base de la electrónica, permitiendo a los ingenieros y aficionados Calcular el voltaje, la corriente y la resistencia en circuitos. Al dominar estos principios, puedes Diseñar, solucionar problemas y optimizar los circuitos eléctricos eficientemente.


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