Biografia de Ohm Simón:Obra Científica y Experimentos
Biografia de Ohm Simón
Obra Científica y Experimentos
Una vez Fourier hubo elaborado un sistema matemático que daba cuenta adecuadamente del flujo de calor, parecía que el mismo sistema podía emplearse para describir la corriente eléctrica.
Mientras que el flujo de calor de un punto a otro dependía de las temperaturas de ambos puntos y de si el material que los unía era buen conductor del calor, la corriente eléctrica de un punto a otro podía depender del potencial eléctrico de los dos puntos y de la conductividad eléctrica del material intermedio.
Ohm haciendo diversas experiencia de laboratorio, logró al fin determinar la famosa ley que lleva su nombre: "Ley de Ohm"
Dice así:
La magnitud de una corriente I eléctrica que pasa entre dos puntos es igual al cociente entre la tensión (o voltaje V) y la resistencia R del conductor por el que atraviesa dicha corriente.
Esta es una ley de fundamental importancia, y una de las primeras que se aprenden al estudiar electricidad.
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Hoy es conocida como la ley de Ohm, aunque en 1827, al ser enunciada por Jorge Simón Ohm, pasó inadvertida.
De hecho, hubieron de transcurrir 16 años para que dicha ley recibiera 4a consideración que merece.
En aquella época se prestaba mayor atención a los científicos jactanciosos y con amigos influyentes que a los de carácter reservado y tranquilo como lo era Ohm. Ohm nació en Erlangen (Alemania), en 1789.
Trabajando con alambres de diversos grosores y longitudes, el físico alemán Georg Simón Ohm (1789-1854) halló que la cantidad de corriente transmitida era inversamente proporcional a la longitud del alambre y directamente proporcional a su sección.
De este modo pudo definir la resistencia del alambre y, en 1827, demostró que «la intensidad de la corriente a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia». Ésta es la llamada ley de Ohm.
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Era hijo de un maestro de taller, el cual decidió dedicarlo al estudio de las matemáticas y de la física.
Y el propio padre se puso entonces a estudiar estas disciplinas, para poder enseñar a su hijo lo aprendido, dándole clases cuando el muchacho salía de la escuela.
A la edad de 16 años, Ohm comenzó sus estudios en la Universidad de Erlangen, pero, desgraciadamente, la situación económica de la familia hizo que, al cabo de dos años, tuviera que dejar la universidad para colocarse como profesor en Suiza.
Más adelante, pudo completar sus estudios y licenciarse; pero, por segunda vez, la falta de dinero le obligó a abandonar sus investigaciones en la universidad, volviendo, de nuevo, a su puesto de profesor.
Después de pasar 4 años enseñando física en Bamberg, se trasladó al Gimnasio de Colonia, donde llevó a cabo sus más importantes investigaciones.
Cuando Ohm comenzó sus experiencias, la electricidad se describía en términos muy imprecisos.
No existía un modo exacto de expresar el comportamiento de una corriente eléctrica, y Ohm resolvió hacer algo en este sentido.
Fourier había trabajado ya en la conducción del calor, llegando a la conclusión de que en un material conductor existía un gradiente de temperatura y que la cantidad de calor que conducía dependía de la caída de temperatura a lo largo del conductor.
Ohm se preguntó si la electricidad se comportaría del mismo modo que el calor, y si la diferencia de potencial jugaría aquí el mismo papel que la diferencia de temperatura jugaba en termología.
En sus últimos experimentos, Ohm utilizó como f. e. m. (fuerza electro-motriz) constante la proporcionada por un termopar (termocupla), constituido por cobre y bismuto soldados, una de cuyas uniones iba sumergida en hielo y la otra en agua caliente.
Para medir la magnitud de la corriente, utilizó una aguja imantada, suspendida convenientemente.
De este modo, Ohm pudo estudiar la magnitud de variación de la intensidad de corriente cuando se introducían en el circuito distintas resistencias.
Ohm era muy meticuloso en la realización de medidas y, a pesar de los instrumentos primitivos que utilizó sus resultados fueron lo suficientemente exactos como para demostrar, de manera concluyente, que la intensidad de corriente es igual al cociente entre la tensión y la resistencia.
Ohm comprendió instantáneamente la importancia de su descubrimiento y supuso que le sería concedido un puesto en la universidad; en esta creencia, renunció a su cátedra de profesor en el Gimnasio de Colonia.
Las cosas no sucedieron exactamente así, y Ohm estuvo sin colocación durante 5 años; recién a los 60 de edad fue nombrado catedrático de la Universidad de Munich, cargo que desempeñó hasta su muerte, acaecida 5 años después, en 1854.-
EJEMPLOS PARA EXPLICAR DE LA LEY DE OHM
Un método sencillo de recordar las ecuaciones de la ley de Ohm: tapar: la cantidad buscada y los dos símbolos restantes darán la fórmula requerida.
A condición de que las manifestaciones Físicas, tales como la temperatura, no varíen, la intensidad de la corriente (la cantidad de electrones en movimiento) que circula por un hilo es directamente proporcional a la diferencia de potencial (es decir, la diferencia de presión eléctrica que origina el movimiento de los electrones) entre las extremidades del hilo.
Este hecho se conoce con el nombre de Ley de Ohm.
Veamos un ejemplo de esta ley: supongamos que tenemos un circuito en donde circula una corriente de 4 amperios.
Por ejemplo una estufa eléctrica conectada a una red de 240 voltios. ¿Cuál es la intensidad de la corriente, si el voltaje de la red cae a 120 voltios?
La ley de Ohm nos dice que, ya que la diferencia de potencial (voltaje) se reduce a la mitad, la corriente debe reducirse en la misma proporción: se divide por dos.
La nueva intensidad es, por lo tanto, de 2 amperios.
En cada caso la relación voltaje/intensidad es la misma: 240/4=60 A ó 120/2=60 A
Por lo tanto, la ley de Ohm puede escribirse en forma de ecuación: V/I=constante
Si el voltaje, o diferencia de potencial, se mide en voltios, y la intensidad en amperios, entonces la constante, en vezde ser simplemente un número, es por definición una medida de la resistencia del hilo; o sea, una medida de la resistencia que opone el hilo al paso de electrones a través de él.
La resistencia se mide en unidades que reciben el nombre de ohmios.
Por tanto, diferencia de potencial / intensidad de corriente = resistencia en ohmios
Las resistencias medidas en ohmios se suelen simbolizar por el signo R; la diferencia de potencial en voltios se simboliza, generalmente, por V y la intensidad en amperios por I.
Utilizando estos símbolos, la ley de Ohm puede escribirse en forma de ecuación: R=V/I. Que se desprende que V=I . R
En realidad, la corriente I=4 amperios es menor cuando la estufa está fría, ya que la resistencia de la mayoría de los metales aumenta con la temperatura.
Por eso la ley de Ohm sólo es exacta cuando no varían las propiedades físicas.
Una resistencia de 60 ohmios presenta una oposición moderadamente alta al paso de la corriente eléctrica; si la estufa tiene una resistencia pequeña, digamos de 2 ohmios, presenta un camino mucho más cómodo y a su través pasa una intensidad mucho mayor.
¿Qué intensidad tiene la corriente que pasa por una estufa (con una resistencia de 2 ohmios) que se conecta a una red de 240 voltios?.
Como lo que buscamos es una intensidad, que se simboliza con una I, utilizaremos la ecuación:
I =V/R=240/2=120 amperios.
Ésta es una intensidad enorme (que fundiría los fusibles tan pronto como se encendiera la estufa). La mayor intensidad que puede soportar, normalmente, un fusible doméstico es de 15 amperios.
¿Cuál es la resistencia de una estufa eléctrica, que funciona justo a esta intensidad, con un voltaje de red de 240 voltios?.
Aquí lo que buscamos es la resistencia, simbolizada por una R, así qué lo mejor será utilizar la ecuación que contenga la R=V/I=240/15=16 ohmios (Ω)
También la ley de Ohm proporciona un método cómodo para medir voltajes.
Un voltímetro sencillo es, realmente, un medidor de intensidad, o amperímetro.
Nos indica la intensidad (I) amperios que el voltaje (V) que se quiere conocer hace pasar por una resistencia conocida (R) ohmios.
La magnitud del voltaje se deduce de la ecuación V=I . R- (No se necesita hacer el cálculo en la práctica, ya que esto se ha tenido en cuenta al calibrar el voltímetro.)
Si un amperímetro, cuya resistencia total es de 200 ohmios, registra una corriente de 1/10 amperio, ¿cuál es el voltaje que impulsa a la corriente a través del amperímetro?.
O dicho en otras palabras, ¿cuál es la diferencia de potencial entre los bornes del amperímetro?
De la ecuación:
V = I . R (esta ecuación es la preferible, ya que la V aparece en el lado izquierdo), se deduce el voltaje: 1/10 amp. . 200 ohm.=20 voltios.
ANALOGÍA DE LA CORRIENTE CON EL FLUJO DE AGUA
Lo intensidad de la corriente de un río es la cantidad de agua que pasa por debajo del puente en un segundo. La intensidad de una "corriente eléctrica" es la cantidad de electrones que pasa en un segundo por un conductor.
El movimiento del agua está producido por una diferencia de altura entre los extremos del río.Un movimiento de electrones está producido por una diferencia de potencial entre los extremos de un conductor. La diferencia de potencial recibe el nombre de voltaje.
Cuanto mayor es la diferencia de alturas, mayor es la corriente de agua. Del mismo modo, cuanto mayor es la diferencia de potencial (voltaje), mayor es la corriente eléctrica. Al doblar la diferencia de alturas, dobla el flujo de agua; al doblar la diferencia de potencial (voltaje)/ dobla lo intensidad de la corriente. Ésta es la ley de Ohm.
La "estrechez" del río también controla la cantidad de agua que corre por debajo del puente en un segundo. Si el río es muy estrecho, la corriente es pequeña.
Del mismo modo, la "resistencia" de un conductor controla el flujo de electrones. Si la resistencia es muy alta, la corriente eléctrica es débil. Si la resistencia es baja (equivalente a un río ancho), la corriente es intensa.
Fuente Consultada:
Enciclopedia de la Ciencia y la Tecnología - TECNIRAMA N°89 La Ley de Ohm
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Enlace Externo:• La Ley de Ohm. Fórmula, ejemplos de cálculo
