El divisor de voltaje aparece en casi todos los circuitos con sensores y microcontroladores. Además de calcular la salida, estos ejercicios practican el despeje de resistencias, la elección de valores comerciales y el efecto de carga, que es el error más común en el laboratorio.
Cómo practicar: lee el enunciado, resuélvelo en papel y escribe tu resultado en la casilla (en la unidad indicada). Si fallas, abre la solución y compara paso a paso. Se aceptan diferencias de redondeo de hasta un 2 %.
Un divisor tiene Vin = 12 V, R1 = 10 kΩ y R2 = 4.7 kΩ. ¿Cuánto vale Vout?
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- Vout = Vin · R2 / (R1 + R2).
- Vout = 12 · 4.7 / (10 + 4.7) = 12 · 0.3197 = 3.84 V.
Respuesta: 3.84 V
Abrir en la calculadora con estos datos →Necesitas bajar una señal de 5 V a 3.3 V para un ESP32 y ya tienes R1 = 1 kΩ. ¿Qué R2 necesitas? ¿Qué valor comercial usarías?
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- Despeja R2: R2 = R1 · Vout / (Vin − Vout).
- R2 = 1000 · 3.3 / (5 − 3.3) = 1941 Ω.
- Valor comercial E24 más cercano: 2 kΩ, que da Vout = 5 · 2 / 3 = 3.33 V, dentro de lo que tolera el pin.
Respuesta: 1941 Ω
Abrir en la calculadora con estos datos →Quieres medir una batería de 12.6 V con el ADC de un Arduino (máximo 5 V) usando R1 = 20 kΩ y R2 = 10 kΩ. ¿Qué tensión llega al pin?
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- Vout = 12.6 · 10 / (20 + 10) = 12.6 / 3 = 4.2 V.
- Queda por debajo de 5 V incluso con la batería cargada. En el código, la tensión real es Vpin × 3.
Respuesta: 4.2 V
Abrir en la calculadora con estos datos →Un divisor de 10 V con R1 = R2 = 10 kΩ da 5 V en vacío. ¿Cuánto da si conectas a la salida una carga de 10 kΩ?
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- La carga queda en paralelo con R2: R2 ∥ RL = 10k · 10k / (10k + 10k) = 5 kΩ.
- Vout = 10 · 5 / (10 + 5) = 3.33 V.
- La salida cae de 5 V a 3.33 V: un divisor no sirve como fuente para cargas que consumen corriente. Para eso se usa un regulador o un buffer.
Respuesta: 3.33 V
Abrir en la calculadora con estos datos →En el divisor del ejercicio 1 (12 V, 10 kΩ y 4.7 kΩ), ¿qué corriente circula y qué potencia consume en total?
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- I = Vin / (R1 + R2) = 12 / 14 700 Ω.
- I = 0.816 mA.
- P = Vin · I = 12 · 0.000816 = 9.8 mW.
- Resistencias de kΩ mantienen el consumo bajo, importante en equipos con batería.
Respuesta: 0.816 mA
Un potenciómetro de 10 kΩ está conectado entre 5 V y GND. Si el cursor está al 30 % del recorrido medido desde GND, ¿qué tensión entrega?
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- El potenciómetro es un divisor: R2 = 0.30 · 10 kΩ = 3 kΩ (cursor a GND) y R1 = 7 kΩ.
- Vout = 5 · 3 / 10 = 1.5 V.
- Un Arduino de 10 bits leería 1.5 / 5 · 1023 ≈ 307.
Respuesta: 1.5 V
Abrir en la calculadora con estos datos →Un termistor NTC de 10 kΩ (a 25 °C) va de la salida a GND, con R1 = 10 kΩ fija hacia 5 V. A 50 °C la NTC baja a unos 3.6 kΩ. ¿Cuánto cambia la tensión de salida?
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- A 25 °C: Vout = 5 · 10 / (10 + 10) = 2.5 V.
- A 50 °C: Vout = 5 · 3.6 / (10 + 3.6) = 1.32 V.
- La salida baja 1.18 V: al calentarse, la NTC reduce su resistencia y el ADC lee un valor menor. La relación no es lineal; se corrige con la ecuación Beta o Steinhart-Hart.
Respuesta: 1.32 V
Abrir en la calculadora con estos datos →Ejercicios con fines educativos. Los valores son típicos y redondeados; en un diseño real verifica hojas de datos y normas aplicables.