¿Qué es un Divisor de Tensión?

Un Divisor de Tensión o Divisor de Voltaje es un circuito que divide la tensión de entrada en el circuito en otras dos diferentes y más pequeñas de salida.

En electrónica y electricidad se usa para alimentar (proporcionar tensión de alimentación) a un aparato, con una tensión más pequeña que la que proporcionan las pilas o baterías disponibles (fuente de alimentación). En definitiva sirve para obtener una tensión más pequeña partiendo de una tensión mayor.

Imagina que queremos alimentar una bombilla a 6V y solo disponemos de una pila de 10V. ¿Qué haremos?. Pues la respuesta es muy sencilla: Un divisor de tensión que nos divida la tensión de 10 voltios de la pila (Ventrada) en dos, una de 6V (Vsalida) y otra de 4V.

Circuito Divisor de Tensión

El circuito es muy sencillo, solo necesitamos 2 resistencias y conectarlas en serie como en el siguiente circuito:

Como ves tenemos una entrada con una Ve (tensión de entrada) y una salida en la Resistencia Rs. La R1 se usa para dividir la tensión de entrada en 2 tensiones en la zona de salida. Ventrada = V en R1 + V en Rs.

La fórmula general del divisor de tensión es:

Sabiendo los valores de las resistencias, podemos obtener directamente el valor de la tensión de salida. Luego veremos el desarrollo para llegar a esta fórmula.

Al margen de la fórmula general vista antes, la mejor forma de resolver estos circuitos es considerando que es un simple circuito de 2 resistencias en serie, donde se cumple:

Rt = R1 + Rs;

It = I1 = Is;

Ve = V1 + Vs;

Nota: Si no tienes claro los circuitos en serie, te recomendamos que antes vayas al siguiente enlace: Circuitos Serie y Paralelo.

Como sabemos que en serie la intensidad que circula por R1 será igual a la que circula por Rs tenemos:

I1 = V1/R1 e Is = Vs/Rs, entonces igualando:

V1/R1 = Vs/Rs; ¿cuantos valores conocemos de esa ecuación? Pues en nuestro ejemplo V1 que tendrá que asumir los 4V, Vs que tendrá que ser de 6V para conectar nuestra lámpara y Rs que será la resistencia de nuestro receptor a conectar a 6V, que mediremos de forma muy sencilla con el polímetro. Tendremos que despejar el valor de R1 para construir correctamente nuestro divisor. Imagina que medimos con el polímetro y tenemos Rs = 450Ω

4/R1 = 6/

R1 = (V1 x Rs) / Vs = (4 x 450) /6 = 300Ω

Si ponemos una desasistencia de 300Ω en R1 podemos conectar nuestro receptor a 6V ¿Lo comprobamos?

Veamos como sería la Resistencia total: R1 + Rs = 300 + 450 = 750Ω

Veamos como sería la Intensidad Total It = 10/750 = 0,0133333A, recuerda este valor es igual a I1 = Is = It.

 ¿Cómo sería la tensión de salida en nuestro receptor? Vs = Is x Rs = 0,0133333 x 450 = 6V !!!Perfecto!!! Ya tenemos nuestro divisor de tensión.

Si te fijas en el circuito de arriba del divisor de tensión, al lado del circuito, viene una fórmula. Es una fórmula que se utiliza muchas veces en los divisores de tensión y que nos puede ser muy útil en algún momento. Pero.... ¿De donde sale esa fórmula? Muy sencillo, vamos a demostrarla.

Las dos resistencias están en serie y por lo tanto:

Rt = R1 + Rs

Las intensidades del circuito, al ser en serie serán todas iguales:

Ie o Itotal = I1 = Is;

Ie = Intensidad de entrada.

Is = Intensidad de salida

La suma de las tensiones será igual a la tensión total:

Ve = V1 + Vs

Según la ley de ohm V = I x R; por lo que:

V1 = I1 x R1

Vs = Is x Rs

Como todas las Intensidades son iguales las vamos a llamar I, con lo que nos queda:

V1 = I x R1

Vs = I x Rs

Si ponemos estos valores en la fórmula Ve = V1 + Vs; tenemos:

Ve = (I x R1) + (I x Rs) ;

Ve = I x R1 + I x R2; sacando factor común la I tenemos:

Ve = I x (R1 + Rs). Si despejamos de esta fórmula la I tenemos que:

I = Ve / (R1 + Rs). Fórmula importante.

Con todo esto ahora vamos a calcular la tensión de salida con la ley de ohm:

Vs = I x Rs; recuerda que I = Is.  Sustituimos en esta fórmula el valor de I por el calculado anteriormente en la formula en negrita y nos quedará:

Si cambiamos la Ve y la Rs de lugar, la ecuación es la misma, pero mas  bonita, por que dejamos las R por una lado y la V por otro. En definitiva, nos quedará la fórmula que queríamos demostrar al principio:

Fíjate que R1 + Rs es igual a la resistencia total del circuito en serie (Rt), por eso a veces verás la fórmula con el divisor en lugar de R1 + Rs como Rt.

Igual que hemos calculado Vs podríamos calcular V1 y nos quedaría:

Aquí tienes el desarrollo completo de forma simplificada:

¿Y ahora qué? Pues ahora para montar nuestro divisor de tensión, conocemos el valor de Vs que queremos y el de Ve del que disponemos.

fuente de la informacion: www.areatecnologia.com