Cómo calcular la corriente en un circuito divisor de tensión
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La regla de la división de la tensión (divisor de tensión) es una regla sencilla que puede utilizarse en la resolución de circuitos para simplificar la solución. Aplicando la regla de la división de la tensión también se pueden resolver a fondo circuitos sencillos. El enunciado de la regla es sencillo:
Uno de los errores más comunes al utilizar la regla de la división de la tensión es utilizar la fórmula para las resistencias que están en paralelo con otros elementos. Por ejemplo, la regla de la división de la tensión no se puede utilizar directamente en el siguiente circuito.
Así, . Sin embargo, si al resolver otras partes de un circuito se confirma que la corriente del otro elemento/ramal es cero, se puede seguir aplicando la regla de división de la tensión. Por ejemplo, supongamos que la siguiente red es una parte de un circuito mayor.
Preguntas y respuestas sobre el divisor de tensión
Los divisores de tensión son útiles para proporcionar diferentes niveles de tensión a partir de una tensión de alimentación común. Esta alimentación común puede ser una única alimentación positiva o negativa, por ejemplo, +5V, +12V, -5V o -12V, etc. con respecto a un punto común o tierra, normalmente 0V, o puede ser a través de una alimentación doble, por ejemplo ±5V, o ±12V, etc.
Los divisores de tensión también se conocen como divisores de potencial, porque la unidad de tensión, el «voltio», representa la cantidad de diferencia de potencial entre dos puntos. Un divisor de tensión o de potencial es un simple circuito pasivo que aprovecha el efecto de las tensiones que caen a través de los componentes que están conectados en serie.
El potenciómetro, que es una resistencia variable con un contacto deslizante, es el ejemplo más básico de divisor de tensión, ya que podemos aplicar una tensión a través de sus terminales y producir una tensión de salida proporcional a la posición mecánica de su contacto deslizante. Pero también podemos hacer divisores de tensión utilizando resistencias, condensadores e inductores individuales, ya que son componentes de dos terminales que pueden conectarse en serie.
Fórmula del divisor de tensión
Un divisor de tensión es un circuito sencillo que convierte una tensión grande en una más pequeña. Con sólo dos resistencias en serie y una tensión de entrada, podemos crear una tensión de salida que sea una fracción de la de entrada. Los divisores de tensión son uno de los circuitos más fundamentales de la electrónica. Si aprender la ley de Ohm fuera como conocer el abecedario, aprender sobre los divisores de tensión sería como aprender a deletrear gato.
Llamaremos R1 a la resistencia más cercana a la tensión de entrada (Vin) y R2 a la resistencia más cercana a tierra. La caída de voltaje a través de R2 se llama Vout, que es el voltaje dividido que nuestro circuito existe para hacer.
La ecuación del divisor de tensión supone que conocemos tres valores del circuito anterior: la tensión de entrada (Vin), y los dos valores de las resistencias (R1 y R2). Dados esos valores, podemos utilizar esta ecuación para encontrar la tensión de salida (Vout):
Esta ecuación establece que la tensión de salida es directamente proporcional a la tensión de entrada y a la relación de R1 y R2. Si quieres saber de dónde viene esto, consulta esta sección donde se deriva la ecuación. Pero por ahora, ¡escríbela y recuérdala!
Fórmula del divisor de tensión circuito paralelo
Aunque las matemáticas para resolver estos circuitos se han tratado en secciones anteriores, los divisores de tensión se han ganado su propio nombre porque aparecen con suficiente frecuencia como para ser un atajo útil al analizar muchos circuitos más grandes. (Dado que los subcircuitos más complicados pueden aproximarse como una sola resistencia, el término y las técnicas aquí presentes también pueden aplicarse de forma más amplia, más allá de las resistencias). Empezaremos con el caso ideal, veremos el caso no ideal, y luego mostraremos cuando las aproximaciones son útiles en el diseño y el análisis.
Cuando veas a un ingeniero eléctrico experimentado echar un vistazo rápido a un esquema analógico e identificar rápidamente lo que está pasando, lo más probable es que esté haciendo aproximaciones de divisores de tensión en su cabeza – ¡a veces sin darse cuenta!
Un divisor de tensión ideal es sólo dos resistencias en serie. Físicamente, esto se implementa ocasionalmente como un potenciómetro, que divide una sola resistencia física en dos con un contacto central conductor físicamente movible. Pero la mayoría de las veces se trata de dos resistencias fijas discretas.
