La llei d'Ohm i els circuits de corrent continu
Cada circuit que construeixes, des d'una llanterna senzilla fins a un carregador de mòbil, obeeix la mateixa regla bàsica que connecta tres magnituds: com d'fort empeny la bateria (tensió), quanta càrrega flueix en conseqüència (corrent) i com de fortament s'hi oposen els components del camí (resistència). La llei d'Ohm, V = IR, les lliga amb una proporcionalitat prou simple per predir el comportament del circuit amb pura aritmètica, i és la base de totes les tècniques d'anàlisi de circuits que venen després, de les xarxes sèrie i paral·lel als circuits de corrent altern de l'electrònica real.
Tensió, corrent i resistència
El corrent és el ritme de flux de càrrega. La resistència s'hi oposa. En una resistència òhmica, duplicar la tensió duplica el corrent.
Combinacions sèrie i paral·lel
Les resistències en sèrie se sumen directament. En paral·lel, la recíproca de la resistència equivalent és la suma de les recíproques de cada branca.
Llei d'Ohm
En un circuit, la tensió és l'empenta elèctrica i el corrent és el flux de càrrega que produeix. La llei d'Ohm diu que el corrent per una resistència és proporcional a la tensió als seus extrems — i la resistència et diu com de fortament s'hi oposa la resistència.
La fórmula
V = I · R
- V — tensió (V): l'empenta elèctrica als extrems del component
- I — corrent (A): el flux de càrrega elèctrica a través del component
- R — resistència (Ω): com de fortament s'oposa el component al corrent
Exemple resolt
Una bateria de 9 V es connecta als extrems d'una resistència de 3 Ω. Quant corrent circula?
- V = 9 V
- R = 3 Ω
- I = V / R
- I = 9 V / 3 Ω
I = 3 A
Posa't a prova
La mateixa bateria de 9 V es connecta a una resistència més gran de 9 Ω. Quin corrent circula ara?
- 3 A
- Resposta correcta: 1 A
- 81 A
Correcte! I = V / R = 9 V ÷ 9 Ω = 1 A: el triple de resistència, la tercera part del corrent.
On ho veus
Una llanterna s'atenua a poc a poc mentre la bateria s'esgota: menys tensió significa menys empenta, o sigui menys corrent alimenta la bombeta i llum més tènue. Un regulador en un llum de sala és la mateixa llei amb un dial: girar-lo puja la resistència del circuit, i el corrent — i la lluïssor — baixen en conseqüència.
Errors freqüents
L'error persistent és tractar V, I i R com tres paràmetres independents: no ho són. La bateria fixa la tensió, el component fixa la resistència, i el corrent és la conseqüència, I = V / R. Canvia una resistència de 3 Ω per 9 Ω a la mateixa bateria de 9 V i el corrent baixa de 3 A a exactament 1 A: el triple de resistència, la tercera part del corrent. Un segon error és imaginar que el corrent es fa més feble al voltant de la malla: el corrent és un únic valor fixat pel circuit sencer.
Com s'connecta
Aquest és el vocabulari que parla tot el mòdul de circuits — tensió com empenta, corrent com flux, resistència com oposició — i tota regla posterior es redueix a això. Les lleis de Kirchhoff, tot seguit, prenen aquesta relació d'una sola resistència i l'apliquen a nodes i malles, perquè els circuits amb branques es puguin resoldre en lloc de només admirar-se.