Ley de Ohm: ejercicios resueltos paso a paso (fórmula y triángulo)
La ley de Ohm es lo primero que enseño cuando mis estudiantes conectan su primer circuito,: la fórmula es corta, pero las unidades y el despeje confunden al principio. En esta guía te explico la ley de Ohm con ejercicios resueltos paso a paso, desde lo más básico hasta calcular la resistencia de un LED y la potencia que aguanta una resistencia. Todos los resultados están comprobados.
¿Qué es la ley de Ohm?
La ley de Ohm describe la relación entre tres magnitudes eléctricas en un conductor o una resistencia:
- Voltaje (V): la "presión" que empuja a los electrones. Se mide en voltios (V).
- Corriente (I): la cantidad de carga que circula por segundo. Se mide en amperios (A).
- Resistencia (R): la oposición al paso de la corriente. Se mide en ohmios (Ω).
La ley dice que la corriente que pasa por una resistencia es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia. Dicho de forma sencilla: si subes el voltaje, sube la corriente; si subes la resistencia, baja la corriente. Lleva el nombre del físico alemán Georg Simon Ohm, que la publicó en 1827.
Una analogía que uso en clase: piensa en una manguera. El voltaje es la presión del agua, la corriente es el caudal y la resistencia es qué tan estrecha está la manguera. Con más presión sale más agua; si aprietas la manguera, sale menos.
La fórmula de la ley de Ohm y el triángulo
La fórmula principal es:
V = I × RDe ella salen las otras dos, despejando:
- Para hallar la corriente: I = V ÷ R
- Para hallar la resistencia: R = V ÷ I
Si te enredas despejando, usa el triángulo de la ley de Ohm: pon la V arriba y la I y la R abajo. Tapa con el dedo lo que buscas y mira lo que queda: si quedan dos letras una al lado de la otra, se multiplican; si una queda arriba de la otra, se dividen.
Antes de calcular: convierte las unidades
Aquí se equivoca la mayoría. La fórmula funciona con voltios, amperios y ohmios. Si el ejercicio trae miliamperios o kiloohmios, conviértelos primero:
| Unidad | Equivale a | Ejemplo de conversión |
|---|---|---|
| 1 mA (miliamperio) | 0,001 A | 20 mA = 0,020 A |
| 1 µA (microamperio) | 0,000 001 A | 500 µA = 0,0005 A |
| 1 kΩ (kiloohmio) | 1 000 Ω | 4,7 kΩ = 4 700 Ω |
| 1 MΩ (megaohmio) | 1 000 000 Ω | 2,2 MΩ = 2 200 000 Ω |
Un atajo útil: voltios ÷ kiloohmios = miliamperios. Por ejemplo, 12 V ÷ 4,7 kΩ ≈ 2,55 mA.
Cómo resolver un ejercicio de ley de Ohm (paso a paso)
- Lee el enunciado y anota los datos con su unidad (V = …, I = …, R = …).
- Identifica la incógnita: ¿te piden voltaje, corriente o resistencia?
- Convierte todo a voltios, amperios y ohmios.
- Elige la fórmula con el triángulo.
- Reemplaza y calcula.
- Escribe el resultado con su unidad y pregúntate si tiene sentido (una pila de 9 V no va a dar 50 A por una resistencia de 1 kΩ).
Ejercicios resueltos de la ley de Ohm
Ejercicio 1: calcular la corriente
Enunciado: una batería de 9 V se conecta a una resistencia de 1 kΩ. ¿Qué corriente circula?
Datos: V = 9 V; R = 1 kΩ = 1 000 Ω. Incógnita: I.
Solución: I = V ÷ R = 9 ÷ 1 000 = 0,009 A = 9 mA.
Ejercicio 2: calcular el voltaje
Enunciado: por una resistencia de 220 Ω circulan 20 mA. ¿Cuál es el voltaje entre sus terminales?
Datos: R = 220 Ω; I = 20 mA = 0,020 A. Incógnita: V.
Solución: V = I × R = 0,020 × 220 = 4,4 V.
Ejercicio 3: calcular la resistencia
Enunciado: conectamos un componente a una fuente de 5 V y el multímetro marca 25 mA. ¿Qué resistencia tiene?
Datos: V = 5 V; I = 25 mA = 0,025 A. Incógnita: R.
Solución: R = V ÷ I = 5 ÷ 0,025 = 200 Ω.
Si quieres hacer tú mismo estas mediciones de voltaje y corriente, en mi guía para usar un multímetro desde cero explico cómo conectar las puntas sin dañar el equipo.
Ejercicio 4: la resistencia de un LED (caso real)
Enunciado: queremos encender un LED rojo desde un pin de 5 V de Arduino. El LED tiene una caída de unos 2 V y queremos que circulen 15 mA. ¿Qué resistencia ponemos?
Clave: la resistencia no recibe los 5 V completos, solo lo que sobra después del LED: 5 − 2 = 3 V.
Solución: R = 3 ÷ 0,015 = 200 Ω. Como 200 Ω no es un valor comercial común, usamos el siguiente más alto, 220 Ω. Con ella la corriente queda en 3 ÷ 220 ≈ 0,0136 A = 13,6 mA, un poco menos que la deseada, lo cual es más seguro para el LED. Este cálculo lo explico con más detalle en cómo calcular la resistencia para un LED.
Ejercicio 5: ley de Ohm y potencia
Enunciado: una resistencia de 100 Ω se conecta a 12 V. ¿Qué corriente circula y qué potencia disipa?
Solución: I = 12 ÷ 100 = 0,12 A = 120 mA. La potencia es P = V × I = 12 × 0,12 = 1,44 W. También sale con P = I² × R = 0,12² × 100 = 1,44 W, o con P = V² ÷ R = 144 ÷ 100 = 1,44 W.
Conclusión práctica: la típica resistencia de 1/4 W (0,25 W) de los kits escolares se quemaría. Como regla, elijo una resistencia que aguante al menos el doble de la potencia calculada; aquí, una de 3 W.
Ejercicio 6: dos resistencias en serie
Enunciado: una fuente de 12 V alimenta una resistencia de 330 Ω en serie con otra de 470 Ω. Calcula la corriente y el voltaje en cada resistencia.
Paso 1, resistencia total: en serie se suman: RT = 330 + 470 = 800 Ω.
Paso 2, corriente: I = 12 ÷ 800 = 0,015 A = 15 mA (es la misma en todo el circuito serie).
Paso 3, voltaje en cada una: V1 = 0,015 × 330 = 4,95 V; V2 = 0,015 × 470 = 7,05 V.
Comprobación: 4,95 + 7,05 = 12 V, exactamente el voltaje de la fuente. Para saber qué valores tienes en la mano, consulta el código de colores de resistencias.
Resumen de los ejercicios
| N.º | Datos | Incógnita | Fórmula | Resultado |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 9 V, 1 kΩ | I | I = V ÷ R | 9 mA |
| 2 | 20 mA, 220 Ω | V | V = I × R | 4,4 V |
| 3 | 5 V, 25 mA | R | R = V ÷ I | 200 Ω |
| 4 | 5 V, LED 2 V, 15 mA | R | R = (V − VLED) ÷ I | 200 Ω → 220 Ω |
| 5 | 12 V, 100 Ω | I y P | I = V ÷ R; P = V × I | 120 mA; 1,44 W |
| 6 | 12 V, 330 Ω + 470 Ω en serie | I, V1, V2 | I = V ÷ RT | 15 mA; 4,95 V; 7,05 V |
La gráfica V-I: cómo se ve la ley de Ohm
Si mides la corriente de una resistencia para varios voltajes y lo dibujas, obtienes una línea recta que pasa por el origen. Eso significa que la resistencia es constante: a doble voltaje, doble corriente. Cuanto menor es la resistencia, más inclinada es la recta. A los componentes que cumplen esto se les llama óhmicos.
Ojo: no todo es óhmico. Un LED o un diodo, por ejemplo, casi no conduce hasta llegar a su voltaje de encendido y luego la corriente se dispara. Por eso al LED no se le aplica la ley de Ohm directamente, sino a la resistencia que lo acompaña, como hicimos en el ejercicio 4.
Errores comunes con la ley de Ohm
- No convertir unidades. Usar 20 en lugar de 0,020 A da un resultado mil veces más grande.
- Despejar mal. Escribir R = I ÷ V en lugar de R = V ÷ I. Si dudas, vuelve al triángulo.
- Usar el voltaje equivocado. En el ejercicio del LED la resistencia solo ve 3 V, no los 5 V de la fuente.
- Olvidar la potencia. El valor en ohmios puede estar bien y aun así la resistencia se calienta y se quema si es de muy pocos vatios.
- Medir resistencia con el circuito energizado. El multímetro en ohmios solo se usa con el circuito apagado.
Preguntas frecuentes
¿Para qué sirve la ley de Ohm en la vida cotidiana?
Sirve para elegir la resistencia de un LED, saber cuánta corriente consume un aparato, escoger el calibre de un cable o el valor de un fusible y diagnosticar fallas midiendo voltajes y corrientes.
¿Cuál es la fórmula de la ley de Ohm y la de la potencia?
La ley de Ohm es V = I × R. La potencia eléctrica es P = V × I, y combinándolas obtienes P = I² × R y P = V² ÷ R. A esta combinación algunos la llaman "ley de Ohm y Watt".
¿La ley de Ohm se cumple siempre?
Se cumple muy bien en resistencias y conductores metálicos a temperatura estable. No se cumple en componentes no lineales como diodos, LED o transistores, ni en un bombillo incandescente, cuya resistencia cambia mucho al calentarse.
¿Cómo calculo la corriente total de un circuito en serie?
Suma todas las resistencias para hallar la resistencia total y divide el voltaje de la fuente entre ese valor: I = V ÷ RT, como en el ejercicio 6.
Conclusión
La ley de Ohm se resume en una fórmula, V = I × R, pero dominarla requiere práctica: anota los datos, convierte las unidades, usa el triángulo para despejar y revisa siempre que el resultado tenga sentido. Mi consejo: resuelve los seis ejercicios en tu cuaderno sin mirar y luego compruébalos armando el circuito.
En el próximo artículo veremos los circuitos en serie y en paralelo con más detalle. ¿Tienes un ejercicio de ley de Ohm que no te sale? Déjalo en los comentarios y lo resolvemos juntos.
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