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Física Corriente y resistencia

Electric Current and Resistance

La corriente y la resistencia se entienden fácilmente con una tubería de agua: el voltaje es la presión que empuja el agua, la corriente es la cantidad de agua que circula y la resistencia es lo estrecha que es la tubería y cuánto frena el flujo. Según la ley de Ohm, V = IR, al subir el voltaje aumenta la corriente, y al subir la resistencia disminuye. Lo rápido que se gasta la energía mientras circula la corriente es la potencia, y la energía realmente gastada en ese tiempo es la energía eléctrica. Al mover los deslizadores de voltaje y resistencia cambian a la vez la corriente del circuito y la potencia consumida.

La idea de corriente y resistencia

💧 Comparación con una tubería
①El voltaje V es como la presión del agua: cuánto se empujan las cargas
②La corriente I es como la cantidad de agua que circula: la carga que atraviesa una sección cada segundo
③La resistencia R es como lo estrecha que es la tubería: cuánto se frena el flujo

La ley de Ohm

12 V
4 Ω
💡 Qué observar
①Si se duplica el voltaje, la corriente también se duplica
②Si se duplica la resistencia, la corriente se reduce a la mitad
③V = IR es la relación más básica de un circuito eléctrico
④La resistencia de un hilo es R = ρL/A: proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección
⑤La figura tiene una sola resistencia; las conexiones en serie y en paralelo están en los puntos clave del examen

Tres formas de la ley de Ohm

Ley de Ohm
V = IR
Voltaje (V) = corriente (A) × resistencia (Ω)
Hallar la corriente
I = VR
Corriente (A) = voltaje (V) ÷ resistencia (Ω)
Hallar la resistencia
R = VI
Resistencia (Ω) = voltaje (V) ÷ corriente (A)

Potencia y energía eléctrica

Potencia (rapidez con que se gasta la energía)
P = VI = I²R = V²/R
Potencia (W) = voltaje × corriente; al meter V = IR salen tres formas
Energía eléctrica (energía gastada)
W = Pt = VIt
Energía eléctrica (J) = potencia × tiempo
💰 La factura de la luz y la energía
①1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3,6 × 10⁶ J
②La factura es la energía consumida (kWh) por el precio unitario
③Una bombilla de 100 W encendida 10 horas gasta 1 kWh

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1
A una bombilla de 6 Ω se le aplican 12 V. ¿Qué corriente circula?
1
Se reescribe V = IR como I = V/R.
I = VR
2
Se ponen V = 12 V y R = 6 Ω.
I = 126 = 2 A
▸ 2 A
Cuanto mayor es el voltaje y menor la resistencia, mayor es la corriente.
Ejemplo 2
Una resistencia de 10 Ω lleva una corriente de 2 A. ¿Qué potencia consume?
1
Se conocen la corriente y la resistencia, así que se usa P = I²R.
P = I2 R
2
Se ponen I = 2 A y R = 10 Ω.
P = 22 × 10 = 40 W
▸ 40 W
Las tres formas P = VI = I²R = V²/R dan el mismo valor; aquí V = IR = 20 V, así que VI = 40 W lo confirma.

Resumen

Ley de Ohm
V = IR
Potencia
P = VI
Problema tipo CSAT, adaptado
En un hilo del mismo material, si se duplica la longitud y se reduce a la mitad el área de sección, ¿por qué factor cambia la resistencia?
①2×
②4×
③12×
④14×
⑤No cambia
▸ ② 4×
1
La resistencia es R = ρL/A, proporcional a la longitud e inversamente proporcional a la sección.
R = ρLA
2
Si L se duplica y A se reduce a la mitad, R pasa a ser 2 ÷ (1/2) = 4 veces mayor.
R ∝ 2LA/2 = 4·LA
🎯 Puntos clave del examen
①V = IR: voltaje = corriente × resistencia
②De P = VI = I²R = V²/R se elige la forma que encaja con los datos
③En serie, R = R₁ + R₂, así que la resistencia aumenta
④En paralelo, 1/R = 1/R₁ + 1/R₂, así que la resistencia disminuye
⑤La energía eléctrica es W = Pt, en J o en kWh
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