Calculadora de Divisor de Voltaje

Calculadora de Divisor de Voltaje

La Calculadora de Divisor de Voltaje es una herramienta electrónica versátil que calcula el voltaje de salida de una red divisora de resistencias. Admite tres modos: cálculo directo (hallar Vout a partir de R1 y R2) y dos modos inversos (hallar R1 o R2 para un voltaje de salida deseado). La herramienta también proporciona el flujo de corriente, el análisis de disipación de potencia y desgloses de fórmulas paso a paso para ayudar con el diseño de circuitos.

¿Qué es un divisor de voltaje?

Un divisor de voltaje es uno de los circuitos más fundamentales en electrónica. Consiste en dos resistencias (R1 y R2) conectadas en serie entre un voltaje de entrada (Vin) y tierra. El voltaje de salida (Vout) se toma de la unión entre R1 y R2.

El voltaje de salida es siempre una fracción del voltaje de entrada, determinado por la relación de R2 con la resistencia total (R1 + R2). Este principio simple se utiliza ampliamente en interfaces de sensores, acondicionamiento de señales, circuitos de polarización y desplazamiento de nivel.

Cómo usar la Calculadora de Divisor de Voltaje

Paso 1: Seleccionar el modo de cálculo

Elija uno de los tres modos:

• Calcular Vout: Ingrese Vin, R1 y R2 para hallar el voltaje de salida
• Hallar R1: Ingrese Vin, R2 y su Vout deseado para hallar la R1 requerida
• Hallar R2: Ingrese Vin, R1 y su Vout deseado para hallar la R2 requerida

Paso 2: Ingresar el voltaje de entrada

Ingrese el voltaje de entrada (Vin) de su circuito en voltios. Esta es la fuente de voltaje que alimenta al divisor.

Paso 3: Ingresar los valores de las resistencias

Ingrese los valores de resistencia con las unidades apropiadas (Ω, kΩ o MΩ). En los modos inversos, ingrese la resistencia conocida y su voltaje de salida objetivo.

Paso 4: Hacer clic en Calcular

Haga clic en el botón Calcular para ver el voltaje de salida, la relación del divisor, el flujo de corriente y la disipación de potencia para cada resistencia.

Aplicaciones comunes del divisor de voltaje

Comprender los efectos de carga

La fórmula del divisor de voltaje supone que no fluye corriente desde el nodo de salida. En la práctica, cualquier carga conectada consume corriente y afecta al voltaje de salida. La resistencia de carga aparece en paralelo con R2, reduciendo efectivamente R2 y bajando el Vout.

Para minimizar los efectos de carga:

• La impedancia de la carga debe ser al menos 10 veces mayor que R2
• Use un búfer (seguidor de voltaje con amplificador operacional) entre la salida del divisor y la carga
• Use resistencias de menor valor para el divisor (a costa de una mayor corriente)

Consideraciones sobre la disipación de potencia

Cada resistencia en el divisor disipa energía en forma de calor. La potencia total consumida por el divisor es:

Una resistencia total más baja significa más corriente y más desperdicio de energía. Para circuitos alimentados por batería, use resistencias de mayor valor (rango de 100kΩ) para minimizar la corriente de reposo. Las resistencias estándar de 1/4W pueden manejar hasta 250mW cada una.

Valores de resistencia estándar (Serie E12)

Divisor de voltaje frente a regulador de voltaje

Un error común es usar un divisor de voltaje como fuente de alimentación. He aquí una comparación:

• Divisor de voltaje: La salida cambia con la carga, es ineficiente, solo útil para aplicaciones de nivel de señal de baja corriente.
• Regulador de voltaje (por ejemplo, LM7805, LM317): Mantiene un voltaje de salida constante independientemente de la carga, mucho más eficiente para alimentar circuitos.

Use divisores de voltaje para voltajes de referencia, interfaces de sensores y acondicionamiento de señales — no para alimentar otros circuitos.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un divisor de voltaje?

Un divisor de voltaje es un circuito simple que utiliza dos resistencias (R1 y R2) en serie para producir un voltaje de salida (Vout) que es una fracción del voltaje de entrada (Vin). La salida se toma de la unión entre las dos resistencias. La fórmula es Vout = Vin × R2 / (R1 + R2).

¿Cómo calculo el voltaje de salida de un divisor de voltaje?

Utilice la fórmula Vout = Vin × R2 / (R1 + R2). Por ejemplo, con Vin = 12V, R1 = 10kΩ y R2 = 10kΩ, la salida es 12 × 10000 / (10000 + 10000) = 6V.

¿Por qué la carga afecta la salida del divisor de voltaje?

Cuando se conecta una carga a través de R2, esta forma una resistencia en paralelo con R2, reduciendo el valor efectivo de R2. Esto baja el voltaje de salida por debajo del valor calculado sin carga. Para minimizar los efectos de carga, la impedancia de la carga debe ser al menos 10 veces mayor que R2.

¿Puedo usar un divisor de voltaje como fuente de alimentación?

No se recomiendan los divisores de voltaje como fuentes de alimentación porque el voltaje de salida cambia con la corriente de carga, desperdician energía a través de las resistencias y tienen una mala regulación de voltaje. Use un regulador de voltaje (como LM7805 o LM317) en su lugar para alimentar circuitos.

¿Cómo elijo los valores de las resistencias para un divisor de voltaje?

Primero determine la relación R2/(R1+R2) necesaria para su voltaje objetivo. Luego elija valores que mantengan la corriente total en un nivel razonable (típicamente 1-10mA para divisores de señal). Use valores de resistencia estándar (series E12 o E24). Una resistencia menor significa más corriente y una respuesta más rápida, pero más desperdicio de energía.

Recursos adicionales

• Divisor de tensión - Wikipedia
• Resistor - Wikipedia

Herramientas de Electrónica:

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