Ley de Ohm: Guía Práctica para Electricistas
¿Qué es la Ley de Ohm?
La Ley de Ohm es la relación fundamental de la electricidad que establece que la intensidad de corriente (I) que circula por un conductor es directamente proporcional a la tensión (V) aplicada e inversamente proporcional a la resistencia (R) del circuito: V = I × R. Formulada por Georg Simon Ohm en 1827, esta ley es la base de todo cálculo eléctrico, desde el dimensionamiento de cables hasta la selección de protecciones. Para el electricista argentino, comprender la Ley de Ohm es el primer paso para poder aplicar correctamente la norma AEA 90364 y realizar instalaciones seguras y eficientes.
Las tres formas de la fórmula
La Ley de Ohm se puede expresar de tres maneras según la variable que se quiera calcular: V = I × R (para calcular la tensión cuando se conoce la corriente y la resistencia), I = V / R (para calcular la corriente cuando se conoce la tensión y la resistencia), y R = V / I (para calcular la resistencia cuando se conoce la tensión y la corriente). En Argentina, la tensión domiciliaria estándar es de 220V monofásica y 380V trifásica (línea a línea). Por ejemplo, si conectamos una resistencia calefactora de 48,4 Ω a 220V, la corriente será I = 220V / 48,4Ω = 4,55A, y la potencia disipada será P = V × I = 220V × 4,55A ≈ 1.000W (1 kW).
Relación con la potencia eléctrica
La Ley de Ohm se combina con la fórmula de potencia (P = V × I) para formar un conjunto de ecuaciones derivadas que todo electricista usa a diario. Si conocemos la potencia y la tensión: I = P / V (la más usada para dimensionar circuitos). Si conocemos la potencia y la corriente: V = P / I. Si conocemos la tensión y la resistencia: P = V² / R. Y si conocemos la corriente y la resistencia: P = I² × R (esta última es especialmente útil para calcular las pérdidas por calentamiento en un conductor: las pérdidas son proporcionales al cuadrado de la corriente). Ejemplo práctico: un horno eléctrico de 2.200W a 220V consume I = 2.200/220 = 10A, y su resistencia interna es R = 220/10 = 22Ω, o equivalente, R = 220²/2.200 = 22Ω.
Ejemplo práctico: dimensionamiento de un circuito
Supongamos que necesitamos alimentar un calefón eléctrico de 3.000W a 220V. Usando la Ley de Ohm, la corriente será I = P / V = 3.000W / 220V = 13,64A. Según la norma AEA 90364-7-770, este circuito requiere un conductor de 2,5 mm² Cu (capacidad: 20A en caño embutido, método B1) con protección termomagnética de 16A curva C. Verificación: Ib ≤ In ≤ Iz → 13,64A ≤ 16A ≤ 20A ✓. Si el calefón tuviera 5.500W, la corriente sería I = 5.500W / 220V = 25A, lo que exige un conductor de 4 mm² Cu (Iz = 27A en caño) con protección de 25A. Este tipo de cálculo básico es el que todo electricista realiza diariamente para dimensionar correctamente cada circuito. Siempre se debe verificar también la caída de tensión usando ΔV = 2 × I × L × ρ / S.
Resistencia en conductores eléctricos
Los conductores eléctricos no son conductores perfectos: tienen una resistencia propia que depende del material (cobre o aluminio), la sección (mm²), la longitud (metros) y la temperatura. La resistividad del cobre a 20°C es de 0,01786 Ω·mm²/m y la del aluminio es de 0,02857 Ω·mm²/m (60% mayor). Un conductor de cobre de 2,5 mm² y 10 metros de longitud tiene una resistencia de R = ρ × L / S = 0,01786 × 10 / 2,5 = 0,071 Ω. Esta resistencia provoca una caída de tensión (ΔV = I × R) y genera calor (P = I² × R). La norma AEA establece límites de caída de tensión (3% iluminación, 5% fuerza) y los cables están clasificados por la temperatura máxima que puede alcanzar su aislación (70°C para PVC IRAM 2183, 90°C para XLPE). Resistividades a consultar: cobre recocido 0,01786, cobre duro 0,01826, aluminio 0,02857 Ω·mm²/m.
Ley de Ohm en corriente alterna
En corriente alterna (CA), la Ley de Ohm se generaliza reemplazando la resistencia por la impedancia (Z): V = I × Z. La impedancia incluye la resistencia (R) y la reactancia (X), que puede ser inductiva (XL = 2πfL, con f = 50 Hz en Argentina) o capacitiva (XC = 1/2πfC). En módulo: Z = √(R² + X²). En instalaciones residenciales con cargas predominantemente resistivas (iluminación, calefacción, electrodomésticos), la diferencia entre R y Z es despreciable y se puede usar R directamente. Sin embargo, en circuitos industriales con motores trifásicos, transformadores o equipos electrónicos, la reactancia puede ser significativa y genera un desfase entre tensión y corriente que reduce el factor de potencia. Para la mayoría de los cálculos residenciales bajo la norma AEA 90364, se utiliza la Ley de Ohm simplificada con R.
Medición y verificación con instrumentos
La Ley de Ohm se aplica directamente al usar un multímetro: al medir resistencia (función Ω), el instrumento aplica una tensión conocida al circuito y mide la corriente resultante, calculando R = V/I. Para verificar la Ley de Ohm en una instalación, se puede medir la tensión en el tablero (V1), la tensión en el punto de consumo más lejano bajo carga (V2), y la corriente del circuito (I). La caída de tensión medida (V1 - V2) debe coincidir con la calculada usando ΔV = I × R_cable. Los instrumentos más usados por electricistas argentinos son: multímetro digital (Uni-T UT61E, Fluke 117, Proskit MT-1280), pinza amperométrica (Uni-T UT210E, Fluke 323) y telurímetro para resistencia de tierra (Megger DET4, SEW 1520). Para mediciones en tableros, es obligatorio usar instrumentos con categoría de seguridad CAT III 600V o superior según IEC 61010.
Limitaciones y casos donde no aplica directamente
La Ley de Ohm, en su forma simple V = I × R, tiene limitaciones que el electricista profesional debe conocer: no aplica directamente a dispositivos no lineales como diodos, LED, varistores y tubos fluorescentes (la resistencia varía con la tensión aplicada); no considera la inductancia de los conductores (relevante en circuitos con grandes longitudes y corrientes de cortocircuito); no modela los efectos transitorios como la corriente de arranque de motores (que puede ser 6-8 veces la nominal durante los primeros ciclos); y no contempla el efecto pelicular (skin effect) que reduce la sección efectiva del conductor a frecuencias altas o en secciones grandes. En instalaciones domiciliarias con secciones hasta 16 mm² a 50 Hz, el efecto pelicular es despreciable. Para cálculos de cortocircuito (necesarios para determinar el poder de corte del termomagnético), se requiere la impedancia completa del bucle de falla, no solo la resistencia.
Preguntas frecuentes
¿La Ley de Ohm aplica a corriente alterna?
Sí, pero en CA se usa la impedancia (Z) en lugar de la resistencia (R): V = I × Z. Para circuitos residenciales con cargas resistivas a 50 Hz, la diferencia es despreciable y se puede usar R directamente.
¿Cómo calculo la corriente de un electrodoméstico?
Dividí la potencia (W) por la tensión (220V en Argentina): I = P / V. Por ejemplo, un electrodoméstico de 2.200W consume I = 2.200 / 220 = 10A. Para motores, multiplicá por 1/cos(φ) porque tienen factor de potencia menor a 1.
¿Por qué es importante la Ley de Ohm para un electricista?
Porque permite calcular la corriente que circulará por cada circuito, dato indispensable para dimensionar conductores y seleccionar protecciones según la norma AEA 90364. Sin este cálculo básico, no se puede verificar si un cable soporta la carga ni si el termomagnético es el correcto.
¿Cómo calculo las pérdidas por calentamiento en un cable?
Usando P_pérdida = I² × R, donde R = ρ × L / S. Por ejemplo, un cable de 2,5 mm² Cu de 20m con 16A: R = 0,01786 × 20 / 2,5 = 0,143Ω, P = 16² × 0,143 = 36,6W para cada conductor (fase y neutro). Total: ~73W disipados como calor en los cables.
¿La resistencia del cable cambia con la temperatura?
Sí. La resistencia del cobre aumenta aproximadamente 0,4% por cada °C de aumento. A 70°C (temperatura de servicio bajo carga), la resistividad es ~26% mayor que a 20°C. Para cálculos de dimensionamiento AEA, se usa la resistividad a 20°C, lo cual es conservador para caída de tensión.