Calculadora de tensão em divisor série de resistores

Divisor de tensão com resistores em série

O divisor de tensão é quase tão básico quanto circuito pode ser. Coloque dois resistores em série ligados a uma fonte e o nó entre eles fica numa tensão intermediária. Essa saída vale V_out = V_in · R2 / (R1 + R2). A expressão sai direto da lei das malhas de Kirchhoff e da lei de Ohm, bastando notar que a corrente é a mesma nos dois resistores de um laço série.

Imagine uma fonte de 12 V com R1 = 1 kΩ e R2 = 2 kΩ. No ponto médio você lê V_out = 12 · 2000/3000 = 8 V. Esse valor ideal só vale se o estágio seguinte praticamente não puxar corrente. Puxe corrente de verdade e a resistência de carga acaba em paralelo com R2, arrastando V_out para baixo do valor calculado. É o efeito de carregamento.

Aplicações

Divisores de tensão aparecem em todo canto. Eles escalam um sinal de sensor de 0–24 V para a faixa 0–3,3 V que o ADC de um microcontrolador aceita. Polarizam a base de um BJT ou a gate de um MOSFET em estágios amplificadores. Fornecem tensão de referência para comparadores com amp-op, e leem o cursor de um potenciômetro. Cursos introdutórios os abordam cedo (Sedra/Smith, Boylestad), e eles estão por baixo das redes de ganho de amp-ops definidas pelas normas do IEEE.

FAQ

Por que a saída cai sob carga? Qualquer impedância de carga Z_L em paralelo com R2 derruba o resistor inferior efetivo. Para segurar o erro abaixo de uns 10%, escolha Z_L ≥ 10×R2 ou ponha um seguidor de tensão com amp-op entre o divisor e a carga.

Qual a potência dissipada pelos resistores? A corrente na cadeia é I = V_in / (R1 + R2), e cada resistor queima P = I²·R. Escolha um valor comercial (1/4 W é comum) e deixe pelo menos 2× de folga.

Posso usar resistores muito grandes para economizar? Pode, mas fique atento: acima de ~1 MΩ o ruído captado, a corrente de polarização do amp-op e as capacitâncias parásitas começam a pesar. Passe de 10 MΩ e você vai precisar de anéis de guarda e de um layout de PCB caprichado.