Ley de Ohm

La analogía del agua

Pensá en un tanque elevado que alimenta una cañería. La tensión es como la presión del agua (la altura del tanque); la corriente, el caudal que circula; la resistencia, lo angosta o rugosa que es la cañería. Más presión empuja más caudal; una cañería más estrecha lo frena. La ley de Ohm dice que, en muchos materiales, la relación es exactamente proporcional:

Duplicar la tensión duplica la corriente. Duplicar la resistencia la reduce a la mitad.

Por qué funciona

En un metal, los electrones libres son empujados por el campo eléctrico, pero chocan constantemente con los átomos de la red cristalina. En lugar de acelerar sin fin, alcanzan una velocidad media de arrastre proporcional al campo. Por eso la corriente resulta proporcional a la tensión. La resistencia de un cable depende del material, de su largo y de su sección: $R=\rho \frac{L}{A}$. Un cable más largo resiste más; uno más grueso, menos.

No todo cumple la ley: los diodos, los LED o los transistores son no óhmicos, y la resistencia de un filamento cambia mucho al calentarse. La ley de Ohm es una regla empírica muy útil, no una ley fundamental como la conservación de la energía.

Potencia

Combinada con $P=VI$, la ley da la potencia disipada como calor:

Esto explica por qué las líneas de transmisión, como las que traen la energía de Itaipú, operan a cientos de miles de voltios: para transportar la misma potencia con menos corriente, las pérdidas $I^{2}R$ en los cables se reducen drásticamente.

Dónde se usa hoy

• Electrónica: calcular la resistencia que protege un LED o dimensionar fusibles y disyuntores.
• Instalaciones domésticas: elegir la sección de los cables para que no se recalienten.
• Seguridad: la corriente que atraviesa el cuerpo humano depende de la tensión y de la resistencia de la piel; por eso es más peligroso tocar un cable con las manos mojadas.
• Sensores: termómetros digitales y galgas de deformación miden cambios de resistencia.