Calculadora de divisor de tensión
Calcula la tensión de salida o una de las resistencias de un divisor de dos resistencias, con carga opcional para mostrar el efecto de carga real.
- Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
- R2 = R1 × Vout / (Vin − Vout)
- R1 = R2 × (Vin − Vout) / Vout
- Rth = R1 ∥ R2 = (R1 × R2) / (R1 + R2)
Cómo funciona
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Elija qué incógnita resolver
Use Calcular V_sal si conoce las dos resistencias y la tensión de alimentación. Cambie a Calcular R1 o Calcular R2 si tiene la tensión objetivo y necesita dimensionar una de las resistencias.
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Introduzca los valores conocidos
Escriba V_in y los otros dos datos del modo seleccionado. Las unidades son voltios y ohmios. El resultado se actualiza en tiempo real y bloquea entradas imposibles, por ejemplo V_sal mayor que V_in.
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Active la carga para ver la salida real
Marque el conmutador de carga e introduzca su valor en ohmios. El panel muestra la V_sal con carga junto a la tensión Thévenin sin carga y la impedancia de salida, para saber de un vistazo si el divisor es suficientemente duro.
Divisores de tensión: la regla de dos resistencias que fija las referencias
Conecte una batería de 9 V a través de dos resistencias de 1 kΩ en serie. Mida en el punto medio. Leerá 4,5 V. Eso es un divisor de tensión. La base matemática viene de la ley de tensiones de Kirchhoff (1845) combinada con la ley de Ohm (1827). Aplicadas en serie, la relación V_sal/V_in es igual a R2/(R1+R2). Nada de física nueva, sólo aritmética. La fórmula es exacta en el papel y falla en la mayoría de los circuitos reales. En cuanto una carga consume corriente (una entrada ADC, la base de un transistor, un LED), queda en paralelo con R2. El divisor efectivo se desplaza. La solución estándar es la regla del 10×: la resistencia del divisor debe ser al menos diez veces menor que la impedancia de carga. Quien la ignora monta un desplazador de nivel de 5 V a 3,3 V que mide bien con el multímetro y aun así recorta los flancos de un bus I²C a 400 kHz, porque la línea se comporta como una capacidad y un divisor demasiado alto no la carga y descarga con rapidez suficiente. Los divisores de tensión sirven allí donde las corrientes pequeñas son aceptables: lectura de termistores y RTD, polarización de la base de transistores, referencias de ADC, potenciómetros de volumen y puntas atenuadoras de osciloscopio de alta tensión con corrientes de descarga continuas. No son fuentes de alimentación. Un divisor que alimenta un LED de 20 mA desde 12 V disipa 200 mW continuos y cambia de brillo cada vez que la batería flaquea. Para eso existen reguladores lineales y conmutados. Texas Instruments sigue publicando la regla del 10× como nota a pie 1 en la hoja de datos del SN74HCS72, casi dos siglos después de Ohm.
Errores comunes
Usar un divisor como fuente de alimentación. Un divisor 12 V a 5 V para un LED de 20 mA disipa 140 mW en el divisor y otros 140 mW al circular corriente de carga; la tensión de salida cae varios voltios. Usa un regulador lineal (7805, LM317) o un convertidor reductor.
Ignorar la regla del 10×. La resistencia del divisor debe ser al menos diez veces menor que la impedancia de entrada aguas abajo. Un divisor 100 kΩ/100 kΩ con un ADC de 1 MΩ lee ~5 % bajo; el mismo divisor con una entrada de op-amp de 10 kΩ lee ~50 % bajo.
Olvidar el ancho de banda. La impedancia Thévenin de un divisor sin búfer forma un paso-bajo con la capacidad de pista y de entrada. 10 kΩ + 20 pF dan ~796 kHz de corte; con 100 kΩ cae a 80 kHz y recorta los flancos de un bus I²C de 400 kHz.
Cascadar dos divisores sin un búfer entre ellos. Cada etapa carga a la anterior y la razón final no es ni el producto de las individuales ni fácil de calcular a mano. Pon un op-amp seguidor cuando necesites cascadas precisas.
Preguntas frecuentes
¿Para qué sirve un divisor de tensión?
Un divisor de tensión entrega una fracción fija de una tensión de entrada. Se usa para fijar referencias de conversores A/D, polarizar bases de transistores, leer termistores y PT100, atenuar señales en puntas de osciloscopio y adaptar niveles lógicos entre 5 V y 3,3 V. No es una fuente de alimentación: para cargas significativas se emplean reguladores lineales o conmutados.
¿Por qué la tensión de salida cambia al conectar una carga?
Cualquier carga queda en paralelo con R2. La R2 efectiva baja, la relación R2/(R1+R2) se desplaza y V_sal cae por debajo del valor ideal. Es el efecto de carga. La regla estándar es la del 10×: la impedancia de salida R_th = R1 ∥ R2 debe ser al menos diez veces menor que la impedancia de carga. La calculadora muestra V_sal con y sin carga para que el error se vea directamente.
¿Cómo se eligen R1 y R2?
El reparto depende sólo del cociente V_sal/V_in = R2/(R1+R2). Los valores absolutos implican un compromiso: resistencias bajas endurecen el divisor frente a la carga pero consumen más potencia; resistencias altas ahorran potencia pero son más sensibles a la carga y a capacidades parásitas. Los divisores típicos de ADC y polarización están entre 1 kΩ y 100 kΩ. Las puntas de alta tensión trabajan en megaohmios con corrientes de descarga de pocos miliamperios.
¿Puedo usar un divisor para alimentar un circuito?
No. El divisor disipa potencia continuamente en ambas resistencias y su tensión de salida se hunde con cargas apreciables. 20 mA a través de un divisor de 12 V desperdician cientos de milivatios y caen con cada bajada de la fuente. Para cualquier corriente superior a unos pocos microamperios se usan reguladores lineales (LM317, LM7805, LDO) o conmutados.
¿La fórmula vale para señales alternas?
La fórmula puramente resistiva vale en DC y AC de baja frecuencia. A frecuencias más altas, las capacidades parásitas sobre R1 o R2 cuentan y el divisor se comporta como un filtro dependiente de la frecuencia. Las puntas compensadas de osciloscopio lo resuelven con un condensador paralelo por resistencia, ajustado a la impedancia de entrada del instrumento.
¿Qué es el equivalente Thévenin de un divisor?
En el punto medio, el circuito se comporta como una fuente ideal V_th = V_in × R2/(R1+R2) en serie con una resistencia R_th = R1 ∥ R2. Cualquier carga ve exactamente esa fuente equivalente. Por eso la regla del 10× se aplica sobre R_th y no sobre R1 o R2 por separado.
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