Calculadora Ley de Ohm

¿Cómo Funciona la Fórmula?

La Ley de Ohm es la piedra angular de la ingeniería eléctrica y expresa la relación entre voltaje, corriente y resistencia en un circuito. Formulada por el físico alemán Georg Simon Ohm en 1827, establece que la corriente que fluye por un conductor es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia. Combinada con la ecuación de potencia, esta calculadora resuelve cualquier par de incógnitas a partir de las cuatro magnitudes eléctricas fundamentales.

La calculadora pide exactamente dos de los cuatro valores: voltaje en voltios (V), corriente en amperios (A), resistencia en ohmios (Ω) o potencia en vatios (W). Con el par de fórmulas correspondiente obtiene los otros dos, y cubre las seis combinaciones posibles: V+I, V+R, V+P, I+R, I+P y R+P. Si hay un tercer campo lleno, no elige dos por su cuenta: le pide que lo borre.

Las Cuatro Magnitudes Eléctricas

El voltaje (V) es la presión eléctrica que empuja los electrones por un circuito. En España y la mayor parte de Europa la tensión doméstica es de 230 V a 50 Hz; quien la fija aquí es el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (Real Decreto 842/2002), cuya ITC-BT-01 recoge como tensiones nominales 230 V entre fase y neutro y 400 V entre fases. La norma EN 50160 hace otra cosa: describe las características de la tensión que entregan las redes de distribución, como sus márgenes de variación. La corriente (I) es la tasa de flujo de electrones medida en amperios. En la vivienda, el circuito C2 de tomas de uso general lleva un interruptor automático de 16 A (ITC-BT-25, tabla 1), que a 230 V corresponde a 3.680 W. La resistencia (R) es la oposición al flujo medida en ohmios. La potencia (P) es la tasa de consumo de energía medida en vatios. La factura eléctrica se basa en kilovatios-hora (kWh) que es potencia por tiempo.

Aplicaciones en España

La Ley de Ohm es esencial para la instalación eléctrica residencial. El Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (ITC-BT) regulan las instalaciones en España. Un horno eléctrico de 3.000 W a 230 V consume I = 3000 / 230 = 13 A, y una placa de 6.000 W, unos 26 A. La ITC-BT-25 (tabla 1) asigna la cocina y el horno al circuito C3, con cable de 6 mm², interruptor automático de 25 A y una potencia prevista de 5.400 W por toma; a 230 V, esos 25 A equivalen a 5.750 W, menos de lo que pide una placa de 6.000 W. Use esta calculadora con la potencia de la etiqueta de cada aparato para comprobar cuánta corriente pide antes de conectarlo.

Dimensionado de Cables

El REBT establece las secciones mínimas de cable según la corriente y el tipo de instalación. Para circuitos de alumbrado (C1) se usa cable de 1,5 mm² con protección de 10 A. Para tomas generales (C2) cable de 2,5 mm² con protección de 16 A. Para cocina y horno (C3) cable de 6 mm² con protección de 25 A. Para lavadora, lavavajillas y termo (C4) cable de 4 mm² con protección de 20 A. El cable también tiene resistencia; unos 11,5 ohmios por kilómetro a 20 °C para cable de 1,5 mm² de cobre. En tiradas largas la caída de tensión se calcula con V-caída = I × R-cable. En vivienda el REBT limita la caída al 3 por ciento en cualquier circuito interior (ITC-BT-19, apartado 2.2.2); el reparto de 3 por ciento para alumbrado y 5 por ciento para los demás usos corresponde a otras instalaciones no residenciales.

Energía Solar y Autoconsumo

En una instalación fotovoltaica los paneles conectados en serie suman sus tensiones, mientras que los conectados en paralelo suman sus corrientes. Una cadena (string) de 10 paneles de 40 V cada uno llega a 400 V, y con esa cifra se eligen el inversor, los fusibles y la sección de cable. Si esa cadena entrega 4.000 W, la corriente es I = 4000 / 400 = 10 A.

Seguridad Eléctrica

Entender la Ley de Ohm es una cuestión de seguridad. En su anexo sobre riesgos de descarga (29 CFR 1910.269, apéndice C), la OSHA estadounidense toma una resistencia corporal total de 1.000 Ω para fijar límites de corriente. A 230 V, esa resistencia deja pasar I = 230 / 1.000 = 230 mA. El mismo anexo estima la corriente que puede provocar fibrilación ventricular en 116 mA divididos entre la raíz cuadrada de la duración de la descarga en segundos: unos 116 mA para una descarga de un segundo. Como umbral de liberación, la corriente que aún permite soltar el conductor, da 6 mA. La ITC-BT-25 (apartado 2.1) pide que todos los circuitos de la vivienda queden protegidos por diferenciales de 30 mA como máximo, que cortan el circuito ante una fuga a tierra. P = I² × R explica por qué los cables sobrecargados se calientan: duplicar la corriente cuadruplica la disipación de calor.

Electrónica y Proyectos Maker

En electrónica la fórmula aparece a cada paso. Cálculo de resistencia para LED: si la fuente es de 5 V, el LED tiene 2 V de caída directa y quiere 20 mA, la resistencia es (5 - 2) / 0,02 = 150 Ω. Un divisor de tensión formado por R1 y R2 reduce una señal en la proporción R2 / (R1 + R2), que es como se adapta la salida de un sensor al rango de una entrada.