Ley de Ohm y Potencia Eléctrica

Ley de Ohm

  • Definición: La Ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente eléctrica (I) es directamente proporcional a la diferencia de potencial (V) aplicada e inversamente proporcional a la resistencia (R).

  • Formula: V = IR

  • Componentes en un circuito eléctrico:

  • Resistencia (R): Oposición que presenta un cuerpo al paso de la corriente eléctrica.

  • Intensidad de la Corriente (I): Medida del flujo de carga eléctrica.

  • Diferencia de Potencial (V): Voltaje o tensión que impulsa la corriente a través del circuito.

Circuito en Serie

  • Conexión en serie: Las terminales de las resistencias se conectan una tras otra.

  • Resistencias en serie: La resistencia total se suma.

  • Fórmula: Req = R1 + R2 + … + Rn

  • Corriente en serie: La corriente es igual en todos los puntos. IT = I1 = I2

  • Voltajes en serie: Se suman. VT = V1 + V2

  • Ejemplo 1: Circuito con resistencias:

  • R1 = 2000 Ω:

    • I = 2.5 mA, V = 5V

  • R2 = 1500 Ω:

    • I = 3.3 mA, V = 5V

  • R3 = 1000 Ω:

    • I = 5 mA, V = 5V

Circuito en Paralelo

  • Conexión en paralelo: Las terminales de los componentes están conectadas en sus extremos.

  • Resistencias en paralelo: La resistencia equivalente se determina mediante la fórmula:

  • Fórmula: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

  • Corrientes en paralelo: Se suman: IT = I1 + I2 + …

  • Voltajes en paralelo: Son iguales: VT = V1 = V2

  • Ejemplo 1: Circuito con resistencias:

  • R1 = 2.8 kΩ, I1 = 5 mA:

    • Calcular: VT = 5V, I2 = ?

  • R2 = 10 kΩ, Determinar I2:

    • I2 = VT/R2 = 5V/10kΩ = 0.5 mA

  • Total: IT = I1 + I2 = 5 mA + 0.5 mA = 5.5 mA

Divisor de Voltaje

  • Definición: Un divisor de voltaje es un circuito que convierte un voltaje de entrada en un voltaje de salida menor.
  • Fórmulas para divisores de voltaje: V1 = (R1/(R1 + R2)) * VT V2 = (R2/(R1 + R2)) * VT
  • Ejemplo de cálculo:
  • Para resistencias R1 = 6000Ω y R2 = 4000Ω con VT = 10V:
    • V1 = 6V, V2 = 4V

Potencia Eléctrica

  • Definición: Es la tasa a la cual se realiza trabajo eléctrico.

  • Fórmula: P = V * I = I^2 * R = V^2 / R

  • Ejemplo de cálculo de potencia:

  • Dada R1 = 4 kΩ, el flujo de corriente I = 5 mA:

    • P1 = I^2 * R1 = (5×10^-3)^2 * 4000 = 0.1 W
    • Se puede calcular la potencia en el circuito en serie o en paralelo usando las respectivas fórmulas.

Conversión de Potencia (HP a A)

  • Fórmula para convertir caballos de fuerza a amperios:

  • I = (746 * HP) / (3 * V * FP * E)

  • Ejemplo: Un motor de 7.5 HP a 440 V con FP=0.8 y E=0.8:

  • I = 11.47 A

  • Nota: Es crucial considerar la eficiencia y el factor de potencia al realizar conversiones.