Ley de Ohm con cálculos de taller (inyector, bomba y calentador)
En la lección 0.1 usaste V = I × R para entender el lazo. Aquí la conviertes en herramienta de diagnóstico: antes de poner una punta, calculas qué debe marcar cada punto, y el desvío entre lo calculado y lo medido te dice dónde está la falla. Verás cuatro circuitos de camión (inyector, bomba, bujías y sensor) con cálculos completos.
01Concepto
La ley, en sus tres formas
La corriente es proporcional al voltaje: si duplicas el voltaje sobre la misma resistencia, la corriente se duplica. Con dos datos calculas el tercero. El método de diagnóstico es siempre el mismo: calcula lo esperado, mide lo real y analiza la diferencia.
Resistencias en serie y en paralelo
| Conexión | Resistencia total | Corriente | Voltaje | Dónde la verás |
|---|---|---|---|---|
| Serie (una sola ruta) | Se suman; crece | La misma en todas | Se reparte entre ellas | Cable + terminal + carga |
| Paralelo (varias rutas) | Baja; siempre menor que la menor rama | Se suma entre ramas | El mismo en todas | Bujías, sensores que comparten la referencia de 5 V |
El divisor de voltaje es la fórmula más usada de la electrónica del motor, porque así lee la ECM la mayoría de los sensores: lo verás en el ejemplo 4.
Cuándo la ley se aplica directa y cuándo no
| Tipo de carga | Ejemplos | ¿Ohm directo? |
|---|---|---|
| Resistiva pura | Rejilla de admisión, bujía incandescente, sensor de temperatura | Sí, siempre (con la resistencia a la temperatura de trabajo) |
| Motor de corriente continua | Bomba de alimentación, motor de arranque | No con una R fija: al girar genera un voltaje opuesto y la corriente baja. Usa la corriente medida y calcula las caídas en el cableado |
| Inductiva | Inyector, relé, válvula dosificadora | Solo en régimen estable. En el encendido y el corte manda la inductancia (lección 0.5) |
La Ley de Ohm no falla: falla usar la resistencia equivocada. Una bujía fría y una caliente son dos resistencias distintas; un inyector se calcula con su resistencia de bobina más la del cable.
02Porqué físico
Por qué la corriente es proporcional al voltaje
El voltaje crea un campo eléctrico que acelera a los electrones, y los choques con la estructura del metal los frenan. La velocidad media de arrastre queda proporcional al campo, y la corriente es proporcional a esa velocidad. Resultado: una recta, y la pendiente es 1 ÷ R.
Por qué la resistencia cambia con la temperatura
Al calentarse, los átomos del metal vibran más y los electrones chocan más. La resistencia sube:
Por eso una bujía consume mucho al conectarse y baja en pocos segundos: es la curva sana, no una falla.
Por qué la ECM lee los sensores con un divisor
La ECM mide voltaje (su convertidor analógico-digital lee entre 0 y 5 V), no resistencia. Para leer un sensor resistivo le pone en serie una resistencia conocida y mide el voltaje en el punto medio. Cada cambio de resistencia del sensor se convierte en un cambio de voltaje, y también lo hace una terminal sulfatada: la ECM no distingue entre "el sensor cambió" y "el cable agregó resistencia".
Por qué la ECM usa ciclo de trabajo
Con 24 V aplicados de forma continua, una bobina de inyector de 0,35 Ω conduciría 24 ÷ 0,35 = 68,6 A, mucho más de lo que necesita para mantenerse abierta. La ECM abre y cierra el voltaje muy rápido. La inductancia de la bobina promedia los pulsos, y el voltaje promedio que ve es V batería × ciclo de trabajo. Con ese promedio, la corriente promedio sale de Ohm: I = V promedio ÷ R.
03Ejemplos con cálculos reales
Ejemplo 1 · Corriente de mantenimiento de un inyector solenoide
Una vez abierto, el inyector se mantiene con una corriente menor que la de apertura. Calcula qué ciclo de trabajo necesita la ECM.
Ahora una terminal con 0,10 Ω de más en el hilo del inyector:
La ECM compensa subiendo el ciclo de 17,5 % a 22,5 %, así que el inyector sigue funcionando y no aparece código. Pero ese 0,10 Ω calienta la terminal con 12² × 0,10 = 14,4 W y deja menos margen cuando la batería baja. Se descubre con la pinza (corriente de mantenimiento más ancha de lo normal) o con la caída de voltaje por tramos. Los valores reales de resistencia y corriente de cada inyector los da el manual del fabricante.
Ejemplo 2 · Bomba de alimentación de 24 V y su cableado
Una bomba eléctrica consume 8 A medidos con la pinza. El cable es de 2,5 mm² y la bomba está a 6 m de la batería (12 m de cable entre ida y retorno).
Como primera aproximación, un motor de imán permanente gira casi proporcional a su voltaje, y su caudal baja en proporción parecida. El resultado real es algo menor, porque al girar más lento la bomba consume menos corriente y la caída también baja. El fusible de 15 A no se quema ni se enciende ninguna luz: el síntoma es poca presión de baja y una bomba de alta que se queda sin llenar. La falla se detecta midiendo el voltaje en la bomba con la bomba funcionando, no en la batería.
Ejemplo 3 · Bujías incandescentes en paralelo
Seis bujías de 24 V (valores de ejemplo): 4 Ω cada una a temperatura de trabajo y 2 Ω en frío.
El voltaje es el mismo en todas las ramas (24 V) y la corriente se suma. Una bujía abierta no apaga a las demás: el lazo de las otras sigue cerrado. Lo que cambia es la corriente total, y baja en un paso exacto. Con la pinza en el cable común puedes comparar el valor del manual con el medido. Con la pinza en cada cable individual, la rama abierta marca 0 A.
Ejemplo 4 · Divisor de voltaje de un sensor de temperatura
La ECM alimenta la resistencia fija con 5 V y mide el voltaje en el punto medio, donde está el sensor (valores de ejemplo: resistencia fija 2 kΩ).
Un sensor sano con una terminal mala no genera código, porque 0,83 V es un voltaje válido. El síntoma aparece en otro lado: enriquece de más, ventilador que arranca tarde, ayudas de arranque que se activan en caliente. Compara siempre el valor del escáner con el voltaje del pin y con la temperatura real del motor.
04Procedimiento paso a paso
Cálculo de taller en cinco pasos
- Identifica el tipo de carga. Resistiva pura, motor o inductiva. Eso decide si puedes aplicar Ohm directo.
- Pon las unidades en orden. Convierte mΩ, kΩ y mA a unidades base antes de calcular.
- Elige el circuito equivalente. Serie (suma), paralelo (inverso) o divisor.
- Calcula el valor esperado de voltaje y corriente en cada punto, con la resistencia a la temperatura de trabajo.
- Mide en condición de uso y compara. La tabla siguiente interpreta la diferencia.
| Lo medido frente a lo calculado | Qué indica | Dónde buscar |
|---|---|---|
| Corriente menor y voltaje en la carga menor | Resistencia extra en serie | Caída de voltaje por tramos |
| Corriente menor y voltaje en la carga normal | La carga es la que tiene más resistencia, o falta una rama | La carga y sus ramas (pinza en cada cable) |
| Corriente mayor | Menos resistencia: corto parcial o rama de más | Aislamiento, carga |
| Corriente cero con voltaje presente | Lazo abierto | Retorno o carga |
Bujías, rejilla y cables calientes a 24 V. Un banco de bujías en paralelo conduce decenas de amperios y la rejilla cientos. Los cables y las terminales se calientan mucho antes de que se vea humo. No toques conectores con el circuito activo y ponte guantes. Desconecta el negativo de batería antes de aflojar cualquier cable de potencia.
Anota el voltaje de la batería con el circuito funcionando. Todos tus cálculos de "lo esperado" salen de ese valor, no de los 24 V nominales.
05Errores comunes
Error 1 · Calcular con la resistencia fría
Una bujía de 2 Ω en frío y 4 Ω caliente da 12 A y 6 A por rama. Si mides con la bujía fría y comparas con el valor de funcionamiento, concluyes mal. Qué hacer: compara en la misma condición térmica que dice el manual.
Error 2 · Medir la resistencia de un inyector con el cable puesto
Estás sumando cableado, terminales y la entrada de la ECM en paralelo. Qué hacer: mide la bobina con el conector desconectado y los hilos aparte.
Error 3 · Sumar en paralelo como si fuera serie
Dos ramas de 12 Ω en paralelo dan 6 Ω, no 24 Ω. Qué hacer: una rama más siempre baja la resistencia total y sube la corriente.
Error 4 · Culpar al sensor de temperatura porque "lee distinto"
Una terminal de 100 Ω mueve la lectura de 0,65 V a 0,83 V sin ningún código. Qué hacer: mide el voltaje en el pin del sensor y en la ECM; si son distintos, el problema es el cable.
06Práctica
Ejercicio 1. Un inyector tiene 0,45 Ω de resistencia total (bobina, cable y terminales). La ECM debe mantener 10 A con una batería de 24 V. ¿Qué ciclo de trabajo usa?
Respuesta. Voltaje promedio 10 × 0,45 = 4,5 V. Ciclo 4,5 ÷ 24 = 0,1875 = 18,75 %.
Ejercicio 2. Tres cargas en paralelo de 6 Ω, 12 Ω y 12 Ω conectadas a 24 V. ¿Cuál es la resistencia total y la corriente de cada rama y total?
Respuesta. 1 ÷ R = 1/6 + 1/12 + 1/12 = 2/12 + 1/12 + 1/12 = 4/12, así que R = 3 Ω. Corrientes: 24 ÷ 6 = 4 A, 24 ÷ 12 = 2 A, 2 A. Total 8 A, y 24 ÷ 3 = 8 A lo confirma.
Ejercicio 3. Un sensor tiene una resistencia fija de 1 kΩ en la ECM y el sensor mide 4 kΩ. ¿Cuánto marca la señal? ¿Y con el cable de señal abierto y con la señal en corto a tierra?
Respuesta. V = 5 × 4 ÷ (1 + 4) = 4,0 V. Con cable abierto 5 V (FMI 3). En corto a tierra 0 V (FMI 4).
Ejercicio 4. Una bomba de 24 V consume 8 A. Con la batería en 25 V bajo carga, mides 21 V en los terminales de la bomba funcionando. ¿Cuánta resistencia hay en el cableado y qué haces?
Respuesta. Caída 25 − 21 = 4 V. R = 4 ÷ 8 = 0,5 Ω entre la batería y la bomba (ida y retorno). Ese valor es enorme para un cable de 2,5 mm² (unos 0,08 Ω en 12 m, ejemplo 2). Mide la caída por tramos: positivo, fusible, relé, conector y retorno. El tramo con más voltios de caída es el culpable.
Calcula antes de medir. Un valor esperado te dice si una lectura es normal, y cuando no lo es, la tabla de desvíos te dice en qué parte del circuito buscar.
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