Ley de Ohm


La ley de Ohm establece que la corriente a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje en los dos puntos. Introduciendo la constante de proporcionalidad, la resistencia , [1] se llega a la ecuación matemática habitual que describe esta relación: [2]

donde I es la corriente a través del conductor en unidades de amperios , V es el voltaje medido a través del conductor en unidades de voltios y R es la resistencia del conductor en unidades de ohmios . Más específicamente, la ley de Ohm establece que R en esta relación es constante, independiente de la corriente. [3] Si la resistencia no es constante, la ecuación anterior no puede llamarse ley de Ohm , pero aún puede usarse como una definición de resistencia estática / CC . [4] La ley de Ohm es una relación empíricaque describe con precisión la conductividad de la gran mayoría de materiales conductores de electricidad en muchos órdenes de magnitud de corriente. Sin embargo, algunos materiales no obedecen la ley de Ohm; estos se denominan no óhmicos .

La ley recibió su nombre del físico alemán Georg Ohm , quien, en un tratado publicado en 1827, describió las mediciones de voltaje y corriente aplicados a través de circuitos eléctricos simples que contienen varias longitudes de cable. Ohm explicó sus resultados experimentales mediante una ecuación un poco más compleja que la forma moderna anterior (ver § Historia a continuación).

En física, el término ley de Ohm también se usa para referirse a varias generalizaciones de la ley; por ejemplo, la forma vectorial de la ley utilizada en electromagnetismo y ciencia de materiales:

donde J es la densidad de corriente en una ubicación dada en un material resistivo, E es el campo eléctrico en esa ubicación y σ ( sigma ) es un parámetro dependiente del material llamado conductividad . Esta reformulación de la ley de Ohm se debe a Gustav Kirchhoff . [5]

En enero de 1781, antes del trabajo de Georg Ohm , Henry Cavendish experimentó con frascos de Leyden y tubos de vidrio de diferentes diámetros y longitudes llenos de solución salina. Midió la corriente notando cuán fuerte fue el impacto que sintió al completar el circuito con su cuerpo. Cavendish escribió que la "velocidad" (corriente) variaba directamente como el "grado de electrificación" (voltaje). No comunicó sus resultados a otros científicos en ese momento, [6] y sus resultados fueron desconocidos hasta que Maxwell los publicó en 1879. [7]


V, I y R, los parámetros de la ley de Ohm
Georg Ohm
Modelo de resistencia interna
Ley de Ohm en el libro de laboratorio de Georg Ohm.
Los electrones del modelo Drude (que se muestran aquí en azul) rebotan constantemente entre los iones de cristal estacionarios más pesados ​​(que se muestran en rojo).
Cubrir lo desconocido en la imagen nemotécnica de la ley de Ohm da la fórmula en términos de los parámetros restantes
Rueda de la ley de Ohm con símbolos de unidades internacionales
Las curvas I - V de cuatro dispositivos: dos resistencias , un diodo y una batería . Las dos resistencias siguen la ley de Ohm: la trama es una línea recta que pasa por el origen. Los otros dos dispositivos no siguen la ley de Ohm.
Corriente que fluye a través de un conductor cilíndrico uniforme (como un cable redondo) con un campo uniforme aplicado.