Ley de Ohm
Poniendo a prueba su intuición en la física experimental consiguió introducir y cuantificar la resistencia eléctrica.
Años antes de que Ohm enunciara su ley, otros científicos habían realizado experimentos con la corriente eléctrica y la tensión.
Destaca el caso del británico Henry Cavendish, que experimentó con la botella de Leyden en 1781 pero no llegó a publicar sus conclusiones, hasta que casi 100 años después, en 1879, James Clerk Maxwell las publicó.
[4] En la actualidad disponemos de muchos instrumentos que nos permiten medir con precisión la tensión (voltaje) y la corriente eléctrica pero en el siglo XIX muchos dispositivos, tales como la pila Daniell y la pila de artesa, no estaban disponibles.
[4] Mediante este circuito llegó a encontrar una expresión que representaba correctamente todos los datos obtenidos:
La elección de la fórmula a utilizar dependerá del contexto en el que se aplique.
[8] La corriente se define como la carga neta que fluye a través de un área transversal
[10] El razonamiento anterior es válido cuando las cargas se mueven en el vacío y, por tanto, sin encontrar ningún obstáculo a su movimiento.
La densidad de corriente se expresa como un vector cuyo sentido es el del campo eléctrico aplicado al conductor.
a un metal los electrones modifican su movimiento aleatorio de tal manera que se arrastran lentamente en sentido opuesto al del campo eléctrico.
Los valores numéricos de esta velocidad son bajos pues se encuentran en torno a los
En materiales lineales u óhmicos esta relación es lineal y a mayor campo eléctrico aplicado, mayor será la densidad de corriente generada, con su misma dirección y sentido ya que es una ley vectorial.
Por definición, la relación entre la densidad J y la intensidad I de la corriente eléctrica que circula a través del conductor es
Esta es la ley de Ohm en forma local, obtenida a partir de la noción del campo eléctrico que acelera a los electrones que se desplazan libremente por el metal conductor.
o curva característica Volt-Ampere, tiene algunos tramos lineales donde puede suponerse que R es constante.
Además, los elementos no lineales pueden clasificarse en simétricos y asimétricos; siendo los primeros aquellos cuyas características
[12] Sin embargo, esta ley tiene aplicación práctica para una gran variedad de materiales, en especial los metales.
, donde la sección del conductor es uniforme y el campo eléctrico creado también, lo que permite expresar el ohmio (
Esta resistividad cerca del cero absoluto se debe, sobre todo, a choques de electrones con impurezas e imperfecciones en el metal.
En contraposición, la resistividad de alta temperatura (la zona lineal) se caracteriza, principalmente, por choques entre electrones y átomos metálicos.
La teoría básica que explica su comportamiento microscópico se llama 'teoría BCS' porque fue publicada por Bardeen, Cooper y Schrieffer en 1957.
Algunos elementos como el cobre, la plata o el oro, excelentes conductores, no presentan superconductividad.
veces más pequeños que la resistividad del cobre— y en la práctica se consideran iguales a cero.
En 1986 Johannes Georg Bednorz y Karl Alexander Müller (ganadores del Premio Nobel en 1987), en unos laboratorios de IBM en Suiza, descubrieron los materiales superconductores cerámicos.
Dichos materiales superconductores han logrado que aumente el interés tecnológico para desarrollar un gran número de aplicaciones.
Se han observado corrientes estables que persisten en circuitos superconductores durante varios años sin un decaimiento aparente.
[22] En 1933 Walter Meissner y Robert Ochsenfeld descubrieron que un material superconductor no solamente no presenta resistencia al paso de corriente, sino que también cuenta entre sus propiedades la capacidad para apantallar un campo magnético.
[23] Llamamos efecto Joule al fenómeno irreversible por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.
Llega un momento en el que la temperatura del conductor alcanza el equilibrio térmico con el exterior, comenzando entonces a disipar energía en forma de calor.
para la potencia disipada en un tramo conductor que tiene una tensión V entre sus extremos y circula a través una corriente I.
