▷ Ley de Ohm y ley de Joule

En este post te explicamos qué es la ley de Ohm, qué es la ley de Joule y cuál es la relación entre estas dos leyes eléctricas. También encontrarás las fórmulas de la ley de Ohm y de Joule y, además, un ejercicio resuelto.

Índice

Ley de Ohm

La ley de Ohm es una ley que relaciona matemáticamente el voltaje, la intensidad de corriente y la resistencia eléctrica. La ley de Ohm recibe el nombre de Georg Simon Ohm, físico alemán que formuló esta ley en 1827.

Así pues, la ley de Ohm establece que la intensidad de corriente que circula por un conductor es igual a la diferencia de voltaje entre sus extremos dividido por su resistencia eléctrica.

Por lo tanto, la fórmula de la ley de Ohm es la siguiente

$I=\cfrac{V}{R}$

Donde:

$I$ es la intensidad de corriente eléctrica que circula por el conductor, cuya unidad en el Sistema Internacional es el amperio (A).
$V$ es el voltaje entre los extremos del conductor, cuya unidad en el Sistema Internacional es el voltio (V).
$R$ es la resistencia eléctrica del conductor, cuya unidad en el Sistema Internacional es el ohmio (Ω).

➤ Ver: Ejercicio resuelto de la ley de Ohm

Ley de Joule

La ley de Joule sirve para calcular la energía térmica que disipa un conductor por el que circula corriente eléctrica. Como podrás imaginar, el nombre de la ley de Joule es en honor al físico británico James Prescott Joule, quien descubrió esta ley eléctrica.

Seguro que en más de una ocasión has notado calentarse un dispositivo por el que circula electricidad, esto es debido a la ley de Joule. La electricidad consiste en electrones que se mueven a través de un conductor, pues los electrones chocan con el material conductor y en consecuencia se eleva la temperatura del conductor.

En definitiva, cuando en conductor circula electricidad, una parte de la energía eléctrica se disipa en forma de calor, y esta energía térmica disipada se puede determinar mediante la ley de Joule.

Por lo tanto, la fórmula de la ley de Joule es la siguiente:

$Q=I^2\cdot R \cdot t$

Donde:

$Q$ es el calor o energía térmica disipada, expresada en julios (J)
$I$ es la intensidad de corriente eléctrica que circula por el conductor, expresada en amperios (A).
$R$ es la resistencia eléctrica del conductor, expresada en ohmios (Ω).
$t$ es el tiempo durante el cual la corriente circula por el conductor, expresado en segundos (s).

➤ Ver: Ejercicio resuelto de la ley de Joule

Combinación de las leyes de Ohm y Joule

Como has podido ver más arriba en las fórmulas de las leyes de Ohm y de Joule, en ambas ecuaciones aparece la intensidad de la corriente y la resistencia, por lo tanto, la ley de Ohm y la ley de Joule están relacionadas.

En ocasiones, puede que no conozcamos el valor de la intensidad o de la resistencia pero sí sepamos el valor de la tensión. Entonces, en lugar de primero calcular la intensidad o la resistencia mediante la ley de Ohm y luego aplicar la ley de Joule, podemos utilizar directamente una fórmula que combine ambas leyes.

Así pues, combinando la ley de Ohm con la ley de Joule podemos obtener dos fórmulas más con las que se puede calcular la energía térmica disipada por un conductor:

$\left\begin{array}{c}Q=I^2\cdot R \cdot t\\[2ex]I=\cfrac{V}{R}\end{array}\right\}\ \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black} \ \begin{array}{c}Q=V\cdot I \cdot t\\[2ex]Q=\cfrac{V^2}{R}\cdot t\end{array}$

Ejercicio resuelto de la ley de Ohm y la ley de Joule

Calcula el voltaje necesario para que circule una intensidad de corriente de 2,5 A por una resistencia de 50 W. ¿Cuál es el valor de la resistencia? ¿Cuánta energía disipará esta resistencia si funciona durante 2 minutos?

En primer lugar, tenemos que determinar la tensión necesaria, para ello, aplicamos la fórmula de la potencia eléctrica:

$P=V\cdot I \ \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\ V=\cfrac{P}{I}$