Ohmio
Georg Ohm enseñaba matemáticas en un instituto de Colonia y por las tardes medía la corriente en hilos. Las pilas de la época se agotaban pronto, así que en 1826 recurrió a un termopar: una unión en agua hirviendo y la otra en hielo fundente. Daba una tensión constante. Ohm cambiaba hilos de distinta longitud y observaba cuánto se desviaba la aguja magnética situada sobre el hilo.
En 1827 describió la ley: la corriente es proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia. El libro se recibió con frialdad, y el reconocimiento le llegó a Ohm unos quince años después. Un ohmio es la resistencia con la que una tensión de 1 V impulsa una corriente de 1 A. La resistencia de un hervidor tiene unos 26 Ω; una resistencia de una placa de circuito, miles de ohmios.
| Notación | Ω |
| Definición | voltio por amperio · V/A · kg·m²·s⁻³·A⁻² |
| Valores de referencia | R_K — 25 812,807 45 Ω · ohmio internacional — 1,000 49 Ω · impedancia del vacío — 376,73 Ω |
| Introducida | 1861, Asociación Británica · ohmio internacional 1881 · en el SI desde 1960 |
| Normas | ISO 80000-6 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed. |
| Valores típicos | 17 mΩ — un metro de hilo de cobre de 1 mm² · 26 Ω — resistencia de un hervidor · 4,7 kΩ — resistencia en una placa |
01 · Definición
Un voltio por cada amperio
La resistencia R indica qué tensión hace falta para hacer pasar una corriente de un amperio por un conductor. Un ohmio es un voltio por amperio. Los electrones del metal chocan sin cesar con los átomos de la red, que vibran, y les ceden energía. Por eso un hilo con corriente se calienta.
La resistencia de un hilo crece con la longitud y disminuye con el grosor. También depende del material: el nicromo tiene una resistividad 65 veces mayor que el cobre. En los metales la resistencia aumenta al calentarlos; en el carbón, en cambio, baja un poco.
Cómo leer una resistencia por sus bandas
En una resistencia diminuta no caben cifras impresas, así que el valor se pinta con anillos. Las dos primeras bandas son cifras, la tercera es el multiplicador y la cuarta, separada de ellas, la tolerancia. Negro es 0, marrón 1, rojo 2, y así por el arcoíris hasta blanco 9. Elija los colores y abajo aparecerá el valor con sus límites de tolerancia.
La resistencia de un hilo es igual a la resistividad del material multiplicada por la longitud y dividida por la sección. Cien metros de hilo de cobre de 1 mm² de sección tienen 1,7 Ω. La resistencia de un hervidor de 2 kW a 230 V tiene unos 26 Ω: se hace de nicromo, fina y corta.
Cuándo se cumple la ley de Ohm y cuándo no
A la izquierda, una fuente de laboratorio: tensión de hasta 24 V y corriente limitada a diez amperios. Entre dos bornes hay un hilo tendido. La corriente lo calienta y, con el calor, se comba, se pone rojo, luego amarillo y puede fundirse. A la derecha, una lupa muestra el interior: los puntos violetas son átomos de la red, que tiemblan más cuanto más caliente está el metal; los turquesa son electrones, y un destello es un choque. Puede sumergir el hilo en agua: allí no pasará de 100 °C. El tiempo en la escena va cuatro veces más rápido.
Mueva la tensión y observe cómo se calienta el hilo.
02 · Conversión
| Unidad | Valor | Dónde se encuentra |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
El filamento de una bombilla de 60 W tiene en caliente unos 880 Ω, y en frío trece veces menos.
El siemens es el inverso: una conductancia de 1 S equivale a una resistencia de 1 Ω, y 1 mS, a 1 kΩ.
Un superconductor tiene una resistencia exactamente nula: la corriente en un anillo superconductor circula durante años sin fuente.
03 · Órdenes de magnitud
04 · Instrumentos de medida
05 · Reglas de escritura
06 · Unidades vecinas
07 · Sección histórica
El ohmio internacional de 1893 es la resistencia de una columna de mercurio de 106,3 cm de longitud y 14,4521 g de masa a 0 °C, es decir, de aproximadamente 1 mm² de sección. Se eligió el mercurio porque es fácil de purificar y de verter en un tubo de la misma manera en cualquier laboratorio. Más tarde se vio que este ohmio era un 0,049 % mayor que el actual.
Desde 1990 el ohmio se mantiene mediante el efecto Hall cuántico. En una película delgada, con un campo magnético intenso y a muy baja temperatura, la resistencia Hall se queda en escalones regulares R_K/i. La constante de von Klitzing R_K = h/e² vale 25 812,807 45 Ω, y desde 2019 este número es exacto.
Catálogo de magnitudes
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