Cómo calcular caídas de tensión en resistencias

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resistor image by Witold Krasowski from Fotolia.com

Muchos estudiantes aprenden primero a calcular la caída de tensión a través de resistencias en un curso de física o ingeniería eléctrica elemental, al aprender sobre circuitos eléctricos básicos y la ley de Ohm. La ley puede ponerse en práctica si necesitas calcular la caída de tensión en una resistencia mientras trabajas con un circuito eléctrico en el estéreo de un carro, computadora, o televisor. A la inversa, puedes tener que calcular el valor de la resistencia que necesitas colocar en el circuito para obtener una caída de tensión o corriente específica para operar un dispositivo en particular. Dicha resistencia a veces es llamada "resistencia reductora".

Aprende y entiende la ley de Ohm. Ésta indica que una corriente eléctrica es igual a la tensión aplicada dividida por la resistencia total, o sea I = V/R. La intensidad de corriente es la cantidad de carga fluyendo a través de un circuito, usualmente medida en Amperios (A). La tensión es la energía potencial eléctrica y se mide el Voltios (V). La resistencia es la cantidad de resistencia al flujo de corriente en un circuito. Se mide en Ohms y se indica con la letra griega omega.

Calcula la resistencia total de un grupo de resistencias conectadas en serie sumando sus valores. Las resistencias en serie son aquellas que están colocadas una detrás de otra en el circuito, sin dejar un camino alternativo para que fluya la corriente. La resistencia total en serie es igual a la suma de las resistencias individuales.

Calcula la resistencia total de un grupo de resistencias conectadas en paralelo sumando la inversa de sus valores. Un circuito en paralelo significa que el circuito tiene dos o más caminos posibles para la corriente. Piénsalo como un río que se separa en dos canales alrededor de una isla y luego vuelve a unirse. La resistencia en cada canal en paralelo se halla dividiendo 1 por cada resistencia individual y sumando los valores. Una resistencia de 20 ohms en paralelo con una de 15 ohms dará una resistencia total de 1/20 + 1/15 = 8,57 ohms.

Introduce el valor de resistencia en la fórmula de la ley de Ohm, junto con los otros valores conocidos (corriente y/o tensión). La mayoría de los problemas te darán dos de los tres valores y te pedirán que encuentres el faltante. Si el problema te indica una tensión de 12 voltios y una corriente de 12 amperios, y te pide que halles la caída de tensión sobre las resistencias, deberás formularlo de la siguiente manera: I = V/R R = V/I R = 12 voltios/12 amperios = 1 ohm

Calcula el valor necesario de resistencia eléctrica para disminuir la corriente a un determinado valor de amperaje utilizando la ley de Ohm. Si tienes una batería de 12 voltios y deseas conectar una luz LED que requiere una corriente de 0,5 amperios, debes calcular el valor de resistencia necesaria utilizando la siguiente ecuación:

I = V/R R = V/I R = 12 voltios/0.5 amperios=24 ohms

En esta situación necesitarás una resistencia de 24 ohms.

Inversamente, si se te presentan los valores de dos resistencia en serie de 100 ohms y 200 ohms, y sabes que están conectadas a una batería de 12 voltios, puedes calcular la corriente que pasa por el circuito y cuánto cae la tensión en cada resistencia.

I = V/R I = 12 volts/(100 Ohms+200 Ohms) I = 0,04 amperios

Ahora que sabes el flujo de corriente a través del circuito en serie, puedes calcular la caída en cada resistencia.

V = IR V = 0,04 amperios * 100 ohms V = 4 voltios

y

V = 0,04 amperios * 200 ohms V = 8 voltios

Combinadas, las dos resistencias consumen los 12 voltios del circuito, que es lo que esperabas.