Repaso de diferencia de potencial eléctrico y ley de Ohm

La ley de Ohm afirma que para algunos dispositivos hay una relación entre la diferencia de potencial eléctrico, la corriente y la resistencia.

La ecuación es: $I={\displaystyle \frac{\mathrm{\Delta }V}{R}}$‍

Donde $I$‍ es la corriente, $\mathrm{\Delta }V$‍ es la diferencia de potencial eléctrico y $R$‍ es la resistencia.

Para una determinada resistencia $R$‍, la diferencia de potencial eléctrico $\mathrm{\Delta }V$‍ incrementa la corriente $I$‍ y viceversa.

Para una diferencia de potencial eléctrico $\mathrm{\Delta }V$‍ dada, si la resistencia $R$‍ aumenta, entonces la corriente $I$‍ disminuye y viceversa.

Para una corriente $I$‍ dada, si la diferencia de potencial eléctrico $\mathrm{\Delta }V$‍ aumenta, entonces la resistencia $R$‍ también aumenta y viceversa.

Si la corriente encuentra resistencia, la diferencia de potencial eléctrico disminuye según la ley de Ohm. A veces llamamos a esto una caída de voltaje.

Una fuente común de potencial eléctrico es una batería, que en los diagramas se representa con el símbolo que está abajo (Figura 2). El lado corto es el extremo negativo, con un potencial eléctrico más bajo, y el lado largo es el extremo positivo, con un mayor potencial eléctrico.

Los electrones fluyen de la terminal negativa a la terminal positiva. La corriente convencional $I$‍ viaja de la terminal positiva (mayor potencial eléctrico), a través del circuito y finalmente al extremo negativo (menor potencial eléctrico).

El flujo de corriente y la diferencia de potencial eléctrico se pueden entender mejor al usar la analogía de una roca que rueda cuesta abajo. En la cima de la colina, la roca tiene mucha energía potencial gravitacional. De manera similar, un electrón tiene mucha energía almacenada en forma de energía potencial eléctrica cuando está en la terminal negativa de una batería. La roca caerá naturalmente hacia el suelo donde la energía potencial es menor. El electrón en la terminal negativa de una batería fluirá naturalmente hacia la terminal positiva, donde el potencial eléctrico es menor.

Mientras la roca cae, la energía almacenada se convierte en energía cinética. Mientras los electrones fluyen a través de componentes eléctricos, la energía almacenada se convierte en diferentes formas de energía como calor y luz.

Algunas veces la gente piensa que todos los dispositivos siguen la ley de Ohm. Sin embargo, un dispositivo es solo óhmico cuando la corriente es directamente proporcional a la diferencia de potencial eléctrico e inversamente proporcional a la resistencia. Si graficáramos el potencial eléctrico contra la corriente para un dispositivo óhmico, la relación sería lineal (ver Figura 3).

Algunos dispositivos, como los focos, son no óhmicos. Esto significa que sus gráficas de diferencia de potencial eléctrico contra corriente no son lineales, como en la Figura 3. Para los dispositivos no óhmicos, no podemos usar $I={\displaystyle \frac{\mathrm{\Delta }V}{R}}$‍ para encontrar una incógnita.

Para obtener más explicaciones sobre el potencial eléctrico y la ley de Ohm, revisa nuestro video sobre circuitos y la ley de Ohm.

Para verificar tu comprensión y trabajar hacia el dominio de estos conceptos, revisa el ejercicio de la ley de Ohm.