¡La Ley de Ohm es una herramienta tan maravillosa!
La ecuación básica para la relación entre resistencia, voltaje y corriente en un circuito es I = E / R. ¡Memoriza esto, porque es la clave del Universo!
I = E / R significa, lo más simple posible, que la relación entre corriente, voltaje y resistencia es lineal, y específicamente, entre corriente y voltaje, es directa . Si la resistencia se mantiene constante, el aumento de corriente aumenta el voltaje, el aumento de voltaje aumenta la corriente. Al disminuir uno, disminuye el otro.
También significa que los cambios en la resistencia tendrán un efecto inverso en la corriente (manteniendo el voltaje constante) o un efecto inverso en el voltaje si la corriente se mantiene constante. Por lo general, aprendemos estas relaciones con una resistencia ideal con la que podemos meternos, cambiando el voltaje y midiendo la corriente, etc.
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En una cadena en serie, donde la tensión de alimentación varía, la corriente variará porque los valores de la resistencia son constantes. La corriente total será lineal, directamente proporcional al voltaje. Del mismo modo, si está controlando la corriente, el voltaje en toda la cadena cambiará directa y linealmente con esa corriente cambiante.
Sin embargo, si tiene una resistencia variable como una de las resistencias en la cadena de serie, afectará inversamente la corriente, lo que afectará directamente el voltaje de cada resistencia. Por ejemplo, con tres resistencias de 1ohm en la cadena y una variable de 2ohm, establecer la variable al valor máximo (2 ohmios) hace que la resistencia de la cadena = 5ohms. Un voltaje aplicado de 5v caerá 1v por ohm, y la corriente de la cadena será de 1 amperio. Baje la variable a 1ohm, y la resistencia en serie se convierte en 4ohms, cada resistencia cae 1.25v (por ohm) y la corriente a través de la cadena aumenta en 5/4. Baje esa variable a cero ohmios, y la resistencia de la cadena ahora es de 3 ohmios, haciendo que el voltaje a través de cada ohmio sea 1.66v, aumentando la corriente a 5/3 del 1amp original.
Entonces. ¿Qué hay del poder? La ley de Ohm incluye P = E * I: la potencia es igual al voltaje multiplicado por la corriente. Esto significa que el Poder está directamente relacionado con el poder y la corriente (aumenta uno, el otro aumenta). Pero mirando la ecuación fundamental de la Ley de Ohm, I = E / R, es obvio que elevar la corriente aumenta el voltaje, y viceversa. Si conoce álgebra, incluso puede sustituir, por ejemplo, I = E / R en P = E * I:
P = E * (E / R) = E ^ 2 * R.
Del mismo modo, I = E / R se puede reordenar a E = I / R, lo que lleva a
P = E * I = (I / R) * I = I ^ 2 * R. (Esto es “i-squared-r”, el tipo de potencia que queremos decir cuando hablamos de pérdida de potencia en inductores / transformadores debido a eddy corrientes).
Observe que R está en cualquiera de estas ecuaciones de potencia, pero la potencia varía según el cuadrado de E o el cuadrado de R.
Entonces, la forma en que la potencia cambia en las resistencias en un circuito en serie es de forma lineal inversa con el cambio de resistencia y directamente al cuadrado con voltaje o corriente.
Aquí hay otra forma de darle sentido a esto:
¿Recuerdas nuestras resistencias individuales en la cuerda con la resistencia variable? Cuando usamos la variable para cambiar la corriente, cambió el voltaje en las otras resistencias.
Valor Variable Voltaje (1ohm) Corriente (circuito)
——————— ——————— ———————-
2 ohmios ……………… .1 V / ohm ………… 1 amperio
1 ohm ………………… 1.25V / ohm …… ..1.25Amp
0 ohmios ……………… ..1.66V / ohmios …… ..1.66Amp
Entonces, cambiar la resistencia general cambió la corriente, y el voltaje cambió en cada resistencia en la misma cantidad. Como potencia = E * I y E = I, P puede calcularse a partir de E ^ 2 o I ^ 2. Y debido a que la corriente es constante en cada ubicación del circuito, la potencia en cada resistencia (que permanece constante) cambia a medida que el cuadrado de la corriente o el cuadrado del voltaje.