CALCULADORA · ELECTRÓNICA

Divisor de voltaje

Calcula Vout en un divisor resistivo y visualiza cómo R1 y R2 modifican la salida.

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Los cálculos se actualizan mientras modificas los valores.

VISUALIZACIÓN EN TIEMPO REAL

¿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.

FÓRMULA PRINCIPAL

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

VinR1R2VoutCorrienteUso típico
5 V10 kΩ10 kΩ2.50 V0.25 mAPunto medio, polarización
5 V1 kΩ2 kΩ3.33 V1.67 mABajar una señal de 5 V a lógica de 3.3 V
9 V10 kΩ4.7 kΩ2.88 V0.61 mAReferencia desde batería de 9 V
12 V10 kΩ3.3 kΩ2.98 V0.90 mAMedir 12 V con un ADC de 3.3 V
12 V1 kΩ2.2 kΩ8.25 V3.75 mAEjemplo de la calculadora
24 V100 kΩ10 kΩ2.18 V0.22 mAMonitoreo 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.

  1. Relación máxima: 3.3 / 14.4 ≈ 0.229. Busca una relación algo menor para dejar margen.
  2. Con R1 = 39 kΩ y R2 = 10 kΩ: relación = 10 / 49 ≈ 0.204.
  3. A 14.4 V: Vout = 14.4 × 0.204 ≈ 2.94 V. A 12.6 V: ≈ 2.57 V.
  4. Corriente consumida: 14.4 / 49 kΩ ≈ 0.29 mA, aceptable para un monitoreo permanente.
  5. 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.