Ley de Ohm: Guía Práctica para Electricistas

La ley de Ohm establece que la intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.

Su expresión matemática fundamental es:

V = I × R

Donde:

Es importante recordar que esta ley se aplica a cada tramo de un circuito: si tienes un conductor de cobre de 10 metros con una resistencia conocida, puedes calcular la caída de tensión exacta que experimenta ese conductor para una corriente dada.

De la ecuación fundamental V = I × R se derivan las tres formas esenciales que necesitas memorizar:

Calcular la tensión: V = I × R

Calcular la corriente: I = V / R

Calcular la resistencia: R = V / I

Estas tres expresiones permiten resolver cualquier problema donde conozcas dos de las tres magnitudes. En la práctica del electricista, las aplicaciones más frecuentes son:

• Calcular I a partir de V y R → para dimensionar protecciones y conductores
• Calcular V (caída de tensión) a partir de I y R → para verificar el cumplimiento de ITC-BT-19
• Calcular R a partir de V e I → para diagnóstico de averías y verificación de aislamientos

Veamos un caso real aplicado a una instalación doméstica en España.

Problema: Un circuito de alumbrado (C1 según ITC-BT-25) alimenta 10 puntos de luz LED de 8 W cada uno. La tensión nominal es 230 V. ¿Qué corriente circula por el circuito?

Datos:

• Potencia total: P = 10 × 8 W = 80 W
• Tensión: V = 230 V
• Factor de potencia: cos φ = 1 (cargas LED con driver PFC)

Paso 1: Calcular la corriente I = P / (V × cos φ) = 80 / (230 × 1) = 0,348 A

Paso 2: Verificar la protección Según la ITC-BT-25, el circuito C1 de alumbrado tiene un magnetotérmico de 10 A. Nuestra corriente de 0,348 A está muy por debajo, lo cual es correcto.

Paso 3: Calcular la resistencia equivalente de la carga R = V / I = 230 / 0,348 = 661 Ω

Segundo ejemplo: horno eléctrico

Un horno eléctrico de 3.450 W se conecta a la red monofásica de 230 V:

I = P / V = 3.450 / 230 = 15 A

Según la ITC-BT-25, el circuito C3 para cocina y horno utiliza conductores de 6 mm² y protección de 25 A. Nuestra corriente de 15 A cumple sobradamente con la protección asignada.

En las instalaciones reales, la resistencia de un conductor depende de tres factores:

R = ρ × L / S

Donde:

• ρ = resistividad del material (Ω·mm²/m)
• L = longitud del conductor (m)
• S = sección del conductor (mm²)

Ejemplo: Un conductor de cobre de 2,5 mm² y 20 metros de longitud:

R = 0,01724 × 20 / 2,5 = 0,138 Ω

Si por este conductor circula una corriente de 15 A: ΔV = I × R = 15 × 0,138 = 2,07 V

La caída de tensión porcentual sería: ΔV% = (2,07 / 230) × 100 = 0,90%

Este valor está muy por debajo del límite del 3% para alumbrado y 5% para otros usos que establece la ITC-BT-19, por lo que la instalación cumple con la normativa.

En instalaciones industriales y suministros trifásicos, la ley de Ohm se adapta con el factor √3 (raíz cuadrada de 3, aproximadamente 1,732):

Corriente trifásica: I = P / (√3 × V_L × cos φ)

Donde V_L es la tensión de línea (400 V en el sistema español).

Ejemplo: Un motor trifásico de 5,5 kW con cos φ = 0,85:

I = 5.500 / (1,732 × 400 × 0,85) = 9,34 A

Caída de tensión trifásica: ΔV = √3 × I × (R × cos φ + X × sen φ) × L

En la mayoría de instalaciones de baja tensión, la reactancia (X) se puede despreciar para secciones pequeñas (hasta 25 mm²), simplificando la fórmula a:

ΔV = √3 × I × R × cos φ × L

Estos cálculos son fundamentales para el dimensionado de las líneas de alimentación a motores y cuadros de distribución industriales.

Incluso profesionales experimentados cometen errores al aplicar la ley de Ohm. Estos son los más frecuentes:

1. Olvidar la ida y la vuelta

En circuitos monofásicos, el conductor tiene un recorrido de ida y vuelta. La longitud real del conductor para el cálculo de resistencia es 2 × L (excepto en sistemas con neutro distribuido o trifásicos equilibrados).

2. No considerar la temperatura de servicio

La resistividad del cobre a 20°C es 0,01724 Ω·mm²/m, pero a 70°C sube a 0,02132 Ω·mm²/m (un 24% más). Usar el valor incorrecto puede hacer que tu cálculo de caída de tensión quede por debajo del real.

3. Confundir tensión de fase y de línea

En sistemas trifásicos:

• Tensión de línea (V_L) = 400 V
• Tensión de fase (V_F) = 230 V

4. Ignorar el factor de potencia

Para cargas puramente resistivas (calefactores, incandescentes), cos φ = 1 y se puede omitir. Pero para motores (cos φ ≈ 0,80-0,85) y fluorescentes sin compensar (cos φ ≈ 0,50), ignorar el factor de potencia lleva a subdimensionar los conductores.

5. No verificar las unidades

La ley de Ohm funciona con V, A y Ω. Si la resistividad está en Ω·mm²/m, la sección debe estar en mm² y la longitud en metros. Mezclar unidades es la fuente de error más habitual en cálculos a mano.

Para aplicar la ley de Ohm de forma rápida y precisa en tu trabajo diario, puedes utilizar las siguientes calculadoras de EleCalculador:

• Calculadora de Ley de Ohm: introduce dos magnitudes cualesquiera y obtén la tercera, junto con la potencia asociada.
• Calculadora de Caída de Tensión: aplica la ley de Ohm a un tramo de conductor real, considerando material, sección, longitud y tipo de circuito.
• Calculadora de Sección de Cable: resuelve el problema inverso — dada una corriente y una caída de tensión máxima según REBT, calcula la sección mínima necesaria.
• Calculadora de Potencia Eléctrica: combina la ley de Ohm con P = V × I para obtener potencia activa, reactiva y aparente.