Calculadora de la ley de Ohm: tensión, intensidad, resistencia y potencia

Calcula la tensión, la intensidad, la resistencia o la potencia con dos datos cualesquiera, y la energía por efecto Joule. Con la rueda de la ley de Ohm.

La ley de Ohm relaciona las tres magnitudes básicas de un circuito: la tensión que empuja la corriente, la intensidad que circula y la resistencia que se opone a ella. Junto con la fórmula de la potencia, con dos de estos cuatro datos se sacan los otros dos. Esta calculadora lo hace en cualquier unidad (mV, kV, mA, kΩ, MΩ, kW…), te enseña en la rueda de la ley de Ohm qué fórmula ha usado y, si le das un tiempo, la energía que se convierte en calor por efecto Joule.

Cómo usar la calculadora

Escribe dos datos cualesquiera entre tensión (U), intensidad (I), resistencia (R) y potencia (P). Se calculan los otros dos. Si escribes en un campo calculado, pasa a ser dato y se recalcula el más antiguo.
Elige en cada desplegable la unidad que quieras: los cálculos se hacen igual con 5 V y 2,2 kΩ que con 0,005 kV y 2200 Ω.
Cambia el tiempo de funcionamiento para ver la energía (efecto Joule) y la carga que circula en ese tiempo. Viene puesto en 1 hora.
En el dibujo, las agujas del amperímetro y del voltímetro marcan los valores, los electrones circulan más deprisa cuanta más corriente hay y la resistencia se pone al rojo según la potencia. Debajo, la rueda resalta las dos fórmulas que se han usado.

Fórmula de la ley de Ohm

U = R · I · · · I = U / R · · · R = U / I

Donde U es la tensión en voltios (V), I la intensidad en amperios (A) y R la resistencia en ohmios (Ω). La potencia que consume (o disipa) la resistencia es:

P = U · I = I² · R = U² / R

Con la potencia en vatios (W). Juntando las dos fórmulas salen las doce combinaciones de la rueda de la ley de Ohm:

Para calcular	Con U e I	Con U y R	Con I y R	Con P y U	Con P e I	Con P y R
Tensión U	—	—	I · R	—	P / I	√(P · R)
Intensidad I	—	U / R	—	P / U	—	√(P / R)
Resistencia R	U / I	—	—	U² / P	P / I²	—
Potencia P	U · I	U² / R	I² · R	—	—	—

Ejemplo resuelto

Una resistencia de 100 Ω conectada a 12 V:

I = U / R = 12 / 100 = 0,12 A = 120 mA

P = U² / R = 12² / 100 = 1,44 W

En una hora de funcionamiento convierte en calor E = P · t = 1,44 W · 1 h = 1,44 Wh, que son 1,44 · 3600 = 5184 J, y por ella pasa una carga de 0,12 A · 1 h = 120 mAh. Como disipa 1,44 W, no vale una resistencia de 1/4 W ni de 1 W: hace falta una de 2 W como mínimo, mejor de 3 W o más.

Energía y efecto Joule

Toda la potencia que consume una resistencia se convierte en calor. Es el efecto Joule, el que aprovechan estufas, hornos, calentadores y fusibles, y el que calienta los cables. La energía en un tiempo t es:

E = P · t = I² · R · t

Con P en vatios y t en segundos, E sale en julios (J). Equivalencias útiles: 1 Wh = 3600 J, 1 kWh = 3,6 MJ y 1 kcal = 4184 J. Para la factura de la luz se usan los kWh: un calefactor de 2000 W encendido 3 horas consume 6 kWh.

En corriente alterna: la impedancia

En corriente alterna, bobinas y condensadores también se oponen al paso de la corriente. Esa oposición total es la impedancia Z, que se mide en ohmios y junta la resistencia R con la reactancia X:

Z = √(R² + X²) · · · U = Z · I

La ley de Ohm sirve igual escribiendo la impedancia en el campo de la resistencia, con los valores eficaces de tensión e intensidad (los 230 V de un enchufe son eficaces). Lo que cambia es la potencia: U · I es entonces la potencia aparente S, en voltamperios (VA). La potencia activa, la que se convierte en calor o trabajo, es P = U · I · cos φ, o P = I² · R con la parte resistiva. En una carga resistiva pura (estufas, lámparas incandescentes, calentadores) Z = R, cos φ = 1 y todo cuadra como en continua. Para cargas con factor de potencia usa la calculadora de potencia eléctrica.

Potencias normalizadas de las resistencias

Las resistencias se fabrican para una potencia máxima. Por encima se calientan demasiado, cambian de valor y acaban quemándose. Elige siempre una con margen, lo habitual es el doble de la que disipa:

Potencia de la resistencia	Úsala hasta unos	Uso típico
1/8 W (0,125 W)	0,06 W	Electrónica de señal, SMD 0805
1/4 W (0,25 W)	0,12 W	La más común en montajes con agujeros
1/2 W (0,5 W)	0,25 W	LED a 230 V con condensador, pull-up de 24 V
1 W y 2 W	0,5 W y 1 W	Limitación de corriente, fuentes
5 W a 50 W (cerámicas o de aluminio)	la mitad	Frenado, precarga, cargas de prueba

La resistencia de un cable también cumple la ley de Ohm: por eso un cable largo o fino tiene caída de tensión y se calienta. Calcula su resistencia con la calculadora de la resistencia de un conductor.

Preguntas frecuentes

¿Qué dice la ley de Ohm?

Que la intensidad que circula por un conductor es proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a su resistencia: I = U / R. Si duplicas la tensión, se duplica la corriente; si duplicas la resistencia, la corriente se queda en la mitad.

¿Qué datos tengo que escribir?

Dos cualesquiera entre tensión, intensidad, resistencia y potencia. Los otros dos se calculan solos, con la fórmula de la rueda que corresponde, que se resalta en el dibujo.

¿Sirve en corriente alterna?

Sí, poniendo la impedancia Z en lugar de la resistencia: U = Z · I. Pero entonces U · I es la potencia aparente (VA); la potencia activa, la que calienta, es P = I² · R con la parte resistiva de la impedancia, o P = U · I · cos φ.

¿Qué es el efecto Joule?

El calor que desprende un conductor cuando circula corriente por él. La energía es E = P · t = I² · R · t: una resistencia de 100 Ω con 12 V disipa 1,44 W y en una hora convierte en calor 1,44 Wh (5184 J).

¿De qué potencia compro la resistencia?

De más potencia que la que disipa, con margen: lo habitual es elegirla del doble. Si la calculadora da 0,3 W, una de 1/4 W (0,25 W) se quemaría; usa una de 1 W, o como mínimo de 1/2 W.