¿Qué calcula esta herramienta?
Un divisor de voltaje usa dos resistencias en serie para obtener una fracción del voltaje de entrada. Es útil para referencias, polarización, lectura de sensores y adaptación de niveles cuando la carga conectada a la salida tiene una impedancia suficientemente alta.
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
R1 se conecta entre Vin y Vout, mientras R2 se conecta entre Vout y tierra. La salida depende de la proporción de R2 respecto a la suma R1 + R2. Si conectas una carga, esta queda en paralelo con R2 y modifica el resultado.
Ejemplo resuelto
Con Vin = 12 V, R1 = 1 kΩ y R2 = 2.2 kΩ, Vout ≈ 8.25 V.
Recomendaciones prácticas
- Considera la impedancia de la carga conectada a Vout.
- Valores muy bajos aumentan el consumo; valores muy altos pueden aumentar sensibilidad al ruido.
- Para referencias precisas o cargas variables, considera un buffer con op-amp.
Cuándo resulta útil
Acondicionamiento de señales, referencias sencillas, polarización y reducción de tensión para entradas de alta impedancia.
Error común que conviene evitar
Un divisor cambia de valor cuando la carga conectada a Vout consume corriente. Para cargas importantes, incluye su resistencia equivalente.
Fórmulas completas del divisor de voltaje
Con R1 entre la entrada y la salida, y R2 entre la salida y tierra, la misma corriente recorre ambas resistencias (si no hay carga). De ahí salen todas las relaciones de diseño:
- Tensión de salida: Vout = Vin · R2 / (R1 + R2)
- Corriente del divisor: I = Vin / (R1 + R2)
- Despejar R2: R2 = R1 · Vout / (Vin − Vout)
- Despejar R1: R1 = R2 · (Vin − Vout) / Vout
- Tensión de entrada a partir de una medición: Vin = Vout · (R1 + R2) / R2
- Resistencia de salida (Thévenin): Rth = R1 · R2 / (R1 + R2)
- Con carga RL: sustituye R2 por R2 ∥ RL = R2 · RL / (R2 + RL)
- Potencia en cada resistencia: P = I² · R
Tabla de valores típicos
| Vin | R1 | R2 | Vout | Corriente | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 V | 10 kΩ | 10 kΩ | 2.50 V | 0.25 mA | Punto medio, polarización |
| 5 V | 1 kΩ | 2 kΩ | 3.33 V | 1.67 mA | Bajar una señal de 5 V a lógica de 3.3 V |
| 9 V | 10 kΩ | 4.7 kΩ | 2.88 V | 0.61 mA | Referencia desde batería de 9 V |
| 12 V | 10 kΩ | 3.3 kΩ | 2.98 V | 0.90 mA | Medir 12 V con un ADC de 3.3 V |
| 12 V | 1 kΩ | 2.2 kΩ | 8.25 V | 3.75 mA | Ejemplo de la calculadora |
| 24 V | 100 kΩ | 10 kΩ | 2.18 V | 0.22 mA | Monitoreo de fuente de 24 V |
Los valores suponen salida sin carga. Resistencias altas reducen el consumo pero hacen la salida más sensible a la carga y al ruido.
Ejemplo resuelto: medir una batería de 12 V con un ADC de 3.3 V
Una batería de plomo de 12 V puede llegar a unos 14.4 V durante la carga. Necesitas que la salida no supere 3.3 V.
- Relación máxima: 3.3 / 14.4 ≈ 0.229. Busca una relación algo menor para dejar margen.
- Con R1 = 39 kΩ y R2 = 10 kΩ: relación = 10 / 49 ≈ 0.204.
- A 14.4 V: Vout = 14.4 × 0.204 ≈ 2.94 V. A 12.6 V: ≈ 2.57 V.
- Corriente consumida: 14.4 / 49 kΩ ≈ 0.29 mA, aceptable para un monitoreo permanente.
- En el programa, recupera la tensión real con Vin = Vout × 4.9.
La resistencia de salida es 39k ∥ 10k ≈ 7.96 kΩ. Si el ADC de tu microcontrolador recomienda una impedancia de fuente menor, añade un capacitor de 100 nF entre la salida y tierra. Convierte la lectura a voltios con la calculadora ADC.
Errores comunes
- Olvidar la carga: con Vin = 12 V y R1 = R2 = 10 kΩ esperas 6 V, pero una carga de 10 kΩ deja R2 ∥ RL = 5 kΩ y la salida cae a 4 V.
- Usarlo como fuente de alimentación: un divisor no regula; si la corriente de la carga varía, la tensión también. Para alimentar circuitos usa un regulador.
- Intercambiar R1 y R2: la salida se toma sobre R2, la resistencia conectada a tierra.
- Ignorar la tolerancia: con resistencias de ±5 % la relación puede variar varios por ciento; usa ±1 % para mediciones.
- No revisar la potencia: con valores bajos y tensiones altas, cada resistencia puede disipar más de 1/4 W.
Preguntas frecuentes
¿Qué valores de resistencia conviene usar?
Para señales y mediciones suele usarse entre 1 kΩ y 100 kΩ en total: valores bajos desperdician corriente y valores muy altos hacen la salida sensible a la carga y al ruido.
¿Puedo usar un divisor para pasar de 5 V a 3.3 V?
Sí, para señales de entrada lentas o moderadas (por ejemplo, la línea TX de un módulo de 5 V hacia un microcontrolador de 3.3 V). Para buses rápidos o bidireccionales es mejor un conversor de niveles.
¿Cómo calculo R2 si ya tengo R1?
Usa R2 = R1 · Vout / (Vin − Vout) y redondea al valor comercial más cercano. Luego vuelve a verificar con esta calculadora.
¿Quieres entender por qué funciona el divisor y ver aplicaciones con sensores y potenciómetros? Lee la guía del divisor de voltaje.
Herramienta educativa. Verifica tolerancias, hojas de datos y condiciones reales antes de usar los resultados en diseños de seguridad, potencia o aplicaciones críticas.