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27.4 Ley de Ohm; resistencia 537 M -AM A— (a) Resistor -A /W — (b) Reóstato (c) Interruptor (d) Batería (e) Voltímetro (f) Amperímetro Figura 27.5 Símbolos convencionales que se usan en diagramas de circuitos eléctricos. Ley de Ohm; resistencia La resistencia (R) se define como la oposición a que fluya la carga eléctrica. Aunque la mayoría de los metales son buenos conductores de electricidad, todos ofrecen cierta oposición a que el flujo de carga eléctrica pase a través de ellos. Esta resistencia eléctrica es fija para gran número de materiales específicos, de tamaño, forma y temperatura conocidos. Es independiente de la fem aplicada y de la corriente que pasa a través de ellos. El primero en estudiar cuantitativamente los efectos de la resistencia para limitar el flujo de carga fue Georg Simón Ohm, en 1826. Él descubrió que para un resistor dado, a una temperatura particular, la corriente es directamente proporcional al voltaje aplicado. Así como la rapidez de flujo de agua entre dos puntos depende de la diferencia de altura que haya entre ambos, la rapidez de flujo de la carga eléctrica entre dos puntos depende de la diferencia de potencial que existe entre ellos. Esta proporcionalidad se conoce, en general, como la ley de Ohm: La corriente que circula por un conductor dado es directam ente proporcional a la diferencia de potencial entre sus puntos extrem os. Por tanto, la corriente / que se observa con un voltaje V es un indicio de la resistencia. Matemáticamente, la resistencia R de un conductor dado se puede calcular a partir de y R = — V = IR Ley de Ohm (27.2) Cuanto mayor sea la resistencia R, tanto menor será la corriente I para un voltaje dado V. La unidad de medición de la resistencia es el ohm, cuyo símbolo es la letra griega mayúscula omega (f\). Dada la ecuación (27.2), Lina resistencia de un ohm permitirá una corriente de un ampere cuando se aplica a sus terminales una diferencia de potencial de un volt.
538 Capítulo 27 Corriente y resistencia Figura 27.6 (a) Diagrama de un circuito que permite estudiar la ley de Ohm. (b) Diagrama ilustrativo que muestra de qué modo se conectan los diversos elementos de un circuito en el laboratorio. ■SAist Robots y la ley de Ohm En 1854, el año en que George Simón Ohm murió, lord Kelvin descubrió que la resistencia de un alambre cambia cuando se tensa (estira). Los ingenieros primero usaron este fenómeno para analizar Continúa Hay cuatro dispositivos que se usan a menudo en el laboratorio para estudiar la ley de Ohm. Ellos son: la batería, el voltímetro, el amperímetro y el reóstato. Como su nombre lo indica, el voltímetro y el amperímetro son dispositivos para medir el voltaje y la corriente. El reóstato es simplemente un resistor variable. Un contacto que se puede deslizar cambia el número de espiras de la resistencia a través de la cual fluye la carga. En la figura 27.6 se ilustra una colección de laboratorio de estos aparatos eléctricos. Conviene que estudie el diagrama del circuito de la figura 27.6a y que justifique las conexiones eléctricas que se aprecian en la figura 27.6b. Note que el voltímetro está conectado en paralelo con la batería: positivo con positivo y negativo con negativo; mientras que el amperímetro, el cual debe leer la corriente a través del circuito, está conectado en serie: positivo a negativo a positivo a negativo. Ejemplo 27.2 ■cr El contacto del reóstato está en la posición que muestra la figura 27.6. La lectura del voltímetro indica 6.00 V y la del amperímetro, 400 mA. ¿Cuál es la resistencia a través del reóstato? ¿Cuál será la lectura del amperímetro si la resistencia se duplica? Plan: Conocemos la corriente I y el voltaje V, así que podemos aplicar la ley de Ohm para calcular la resistencia eléctrica. Recuerde usar las unidades básicas del SI de volts y amperes. No tomaremos en cuenta ninguna otra resistencia. Solución (a): Resolvemos la ley de Ohm para la resistencia R y sustituimos los valores conocidos _ V _ 6.00 V ~~ 7 ~ 0.400 A ’ R = 15.0 0 Solución (b): Al duplicar la resistencia, sustituimos R = 30.0 Í1 para obtener y 6.00 V '= R = W ¿ ñ - * = 0.200A = 200MA
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PARTE I Meca nica Introducción Cen
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Máquinas simples Las máquinas sim
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esumen y repaso Resumen En la indus
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