Calculadora de Leyes

La historia y el descubrimiento

La ley de Ohm fue descubierta por el físico alemán Georg Simon Ohm en 1827 y publicada en su libro"The Galvanic Chain, Mathematically Worked Out". Despite being one of the most fundamental principles in electrical engineering today, Ohm's work was initially met with criticism and rejection. The German Minister of Education at the time even considered Ohm's findings as "heresies" and claimed that a physicist who taught such concepts was "unworthy to teach science."

Antes de Ohm, en 1781, Henry Cavendish realizó experimentos con tarros Leyden pero nunca publicó sus hallazgos. No fue hasta 1841 que Ohm recibió reconocimiento por su trabajo cuando la Sociedad Real de Londres le concedió la medalla de Copley, y finalmente en 1849, cinco años antes de su muerte, Ohm logró su sueño de convertirse en profesor de Física Experimental en la Universidad de Munich.

Scientific Foundation

Ohm's Law describe una relación fundamental en los circuitos eléctricos: la corriente eléctrica a través de un conductor es directamente proporcional al voltaje a través de ella, con la constante de proporcionalidad siendo la resistencia. Esta relación puede expresarse de tres maneras equivalentes:

Comprensión en el nivel microscópico

En 1900, Paul Drude desarrolló el modelo Drude, que finalmente proporcionó una explicación científica para la Ley de Ohm a nivel microscópico. Este modelo describe el comportamiento de los electrones en un conductor sólido como similar a las partículas en un gas, donde:

• Los electrones se mueven aleatoriamente dentro de una celosa de átomos estacionarios ( iones)
• Un voltaje aplicado crea un campo eléctrico que acelera electrones en una dirección específica
• Electrones colisionan con átomos, dispersando y aleatorizando su movimiento, convirtiendo energía cinética en calor
• La velocidad media de deriva de los electrones, y por lo tanto la corriente, es proporcional al campo eléctrico (voltaje)

El descubrimiento de la mecánica cuántica en la década de 1920 refinaba aún más esta imagen, mostrando que los electrones se mueven en olas a través de las celos de cristal y dispersan impurezas y defectos en lugar de los átomos de celo.

Aplicaciones e importancia modernas

Ohm's Law ha demostrado ser increíblemente robusta, con aplicaciones que van desde simples circuitos domésticos a complejos dispositivos electrónicos. Se ha verificado trabajar incluso a escala atómica, con experimentos que muestran que la ley sostiene para alambres de silicio tan pequeños como cuatro átomos de ancho y un átomo de alto.

Algunas de las innovaciones históricas habilitadas por la Ley de Ohm incluyen:

• Telegrafía (m mediados del siglo XIX): Ingenieros utilizaron Ohm's Law para optimizar la transmisión de señal a través de cables de cobre largos
• Light Bulb Development: Thomas Edison aplicado Principios de Ohm para equilibrar la corriente a través de filamentos para crear bombillas prácticas y duraderas
• Radio Technology: Los primeros pioneros como Marconi utilizaron la Ley de Ohm para diseñar antenas, osciladores y amplificadores para la comunicación inalámbrica
• Tubos de vacío y amplificadores: Los primeros amplificadores electrónicos se basaron en entender la relación entre tensión, corriente y resistencia
• Computadoras tempranas: Gestionar miles de conexiones eléctricas en máquinas como ENIAC habría sido imposible sin la Ley de Ohm

Limitaciones y extensiones

Aunque es notablemente útil, La ley de Ohm tiene limitaciones:

• Se aplica sólo a materiales resistivos y no todos los materiales son ohmic (seguir la ley de Ohm)
• Para los circuitos AC con componentes reactivos (capacitadores, inductores), se debe utilizar el concepto más general de impedancia
• Todos los materiales se descomponen bajo campos eléctricos suficientemente fuertes
• Los cambios de temperatura pueden afectar la resistencia, haciendo que la ley sea más compleja para aplicarse en la práctica

Para el diseño electrónico moderno, Ohm's Law sigue siendo uno de los principios fundamentales utilizados en todo, desde el diseño de circuitos simples hasta los dispositivos electrónicos más avanzados, convirtiéndolo en una piedra angular de la ingeniería eléctrica y la física.

Ohm's Law es un principio fundamental en ingeniería eléctrica que describe la relación entre tensión, corriente y resistencia en un circuito eléctrico.

Para calcular usando la Ley de Ohm, siga estos pasos:

1. 1
   Identifica qué dos valores conoces (voltaje, corriente o resistencia)
2. 2
   Utilice la fórmula adecuada para encontrar el tercer valor
3. 3
   Calcular energía utilizando P = V × I

La energía en un circuito eléctrico se puede calcular utilizando cualquiera de estas fórmulas equivalentes: