Calculateur de pont diviseur de tension
Calculez la tension de sortie ou l'une des résistances d'un pont diviseur à deux résistances, avec charge optionnelle pour voir l'effet de charge réel.
- Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
- R2 = R1 × Vout / (Vin − Vout)
- R1 = R2 × (Vin − Vout) / Vout
- Rth = R1 ∥ R2 = (R1 × R2) / (R1 + R2)
Comment ça marche
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Choisissez l'inconnue à résoudre
Utilisez Calculer V_out si vous connaissez les deux résistances et la tension d'alimentation. Basculez sur Calculer R1 ou Calculer R2 quand vous avez la tension cible et devez dimensionner une résistance.
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Saisissez les valeurs connues
Entrez V_in puis les deux autres valeurs du mode choisi. Les unités sont en volts et en ohms. Le résultat se met à jour en temps réel et signale les entrées impossibles, par exemple V_out supérieur à V_in.
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Activez la charge pour voir la sortie réelle
Cochez la case de charge et entrez sa valeur en ohms. Le panneau affiche la V_out en charge à côté de la tension Thévenin à vide et de l'impédance de sortie, pour voir immédiatement si le diviseur est assez raide.
Ponts diviseurs de tension : la règle à deux résistances pour fixer une référence
Branchez une pile de 9 V aux bornes de deux résistances de 1 kΩ en série. Mesurez au point milieu. Vous lisez 4,5 V. C'est un pont diviseur. Le calcul remonte à la loi des mailles de Kirchhoff (1845) combinée à la loi d'Ohm (1827). Appliquées en série, le rapport V_out/V_in vaut exactement R2/(R1+R2). Pas de physique nouvelle, juste de l'arithmétique. La formule est exacte sur le papier et fausse dans la plupart des circuits réels. Dès qu'une charge tire du courant (une entrée ADC, la base d'un transistor, une LED), elle se retrouve en parallèle avec R2. Le diviseur effectif se déplace. La solution d'ingénieur standard est la règle des 10× : la résistance du diviseur doit être au moins dix fois plus faible que l'impédance de la charge. L'ignorer mène à un adaptateur de niveau 5 V vers 3,3 V qui mesure juste au multimètre, mais qui écrase les fronts d'un bus I²C à 400 kHz, parce que la ligne se comporte comme une capacité et qu'un diviseur trop mou ne la charge pas assez vite. Les ponts diviseurs s'utilisent là où un petit courant est acceptable : lecture de thermistances et de PT100, polarisation de base de transistor, références d'ADC, potentiomètres de volume, sondes haute tension d'oscilloscope avec courant de fuite permanent. Ce ne sont pas des alimentations. Un diviseur qui alimente une LED de 20 mA sous 12 V dissipe 200 mW en continu et change de luminosité chaque fois que la pile faiblit. Les régulateurs linéaires et à découpage existent pour cela. Texas Instruments publie encore la règle des 10× en note 1 de la fiche technique du SN74HCS72, près de deux siècles après Ohm.
Pièges courants
Utiliser un diviseur comme alimentation. Un pont 12 V vers 5 V pour une LED de 20 mA dissipe 140 mW dans le pont, plus 140 mW dès que le courant de charge circule ; la tension de sortie chute de plusieurs volts. Prendre un régulateur linéaire (7805, LM317) ou un convertisseur abaisseur.
Ignorer la règle des 10×. La résistance du diviseur doit être au moins dix fois inférieure à l'impédance d'entrée en aval. Un pont 100 kΩ/100 kΩ sur un ADC de 1 MΩ lit ~5 % en dessous ; le même pont sur une entrée d'op-amp de 10 kΩ lit ~50 % en dessous.
Oublier la bande passante. L'impédance de Thévenin d'un pont non tamponné forme un passe-bas avec la capacité des pistes et de l'entrée. 10 kΩ + 20 pF donnent ~796 kHz de coupure ; 100 kΩ tombe à 80 kHz et écrase les fronts d'un bus I²C à 400 kHz.
Cascader deux diviseurs sans tampon entre eux. Chaque étage charge le précédent ; le rapport final n'est ni le produit des rapports ni calculable simplement à la main. Mettre un suiveur op-amp pour cascader proprement.
Questions fréquentes
À quoi sert un pont diviseur de tension ?
Un pont diviseur produit une fraction fixe de la tension d'entrée. On l'utilise pour fixer des références de CAN, polariser des bases de transistor, lire des thermistances et des PT100, atténuer des signaux pour sondes d'oscilloscope et adapter des niveaux logiques entre 5 V et 3,3 V. Ce n'est pas une alimentation : pour des charges significatives, on passe à un régulateur linéaire ou à découpage.
Pourquoi la tension de sortie change-t-elle avec la charge ?
Toute charge se retrouve en parallèle avec R2. La R2 effective baisse, le rapport R2/(R1+R2) se décale et V_out chute sous la valeur à vide. C'est l'effet de charge. La règle d'ingénieur est celle des 10× : l'impédance de sortie R_th = R1 ∥ R2 doit être au moins dix fois plus faible que l'impédance de charge. La calculatrice affiche V_out en charge et à vide pour voir l'écart immédiatement.
Comment choisir R1 et R2 ?
Le rapport vient uniquement de V_out/V_in = R2/(R1+R2). Les valeurs absolues sont un compromis : des résistances faibles rendent le diviseur plus raide sous charge mais dissipent plus, des résistances élevées économisent de la puissance mais sont plus sensibles aux charges et aux capacités parasites. Les diviseurs typiques d'ADC et de polarisation se situent entre 1 kΩ et 100 kΩ. Les sondes haute tension travaillent en mégohms avec un courant de fuite de quelques milliampères.
Peut-on alimenter un circuit avec un diviseur ?
Non. Un diviseur dissipe en permanence de la puissance dans les deux résistances et sa tension de sortie s'effondre dès qu'une charge tire du courant. 20 mA à travers un diviseur 12 V gaspillent des centaines de milliwatts et s'écroulent à chaque baisse de la source. Au-delà de quelques microampères, on utilise un régulateur linéaire (LM317, LM7805, LDO) ou à découpage.
La formule fonctionne-t-elle en alternatif ?
La formule purement résistive vaut en continu et en alternatif basse fréquence. À plus haute fréquence, les capacités parasites sur R1 ou R2 comptent et le diviseur devient un filtre dépendant de la fréquence. Les sondes compensées d'oscilloscope résolvent cela avec un condensateur parallèle à chaque résistance, ajusté à l'impédance d'entrée de l'appareil.
Qu'est-ce que l'équivalent Thévenin d'un diviseur ?
Au point milieu, le circuit se comporte comme une source idéale V_th = V_in × R2/(R1+R2) en série avec une résistance R_th = R1 ∥ R2. Toute charge branchée voit cette source équivalente. C'est pour cela que la règle des 10× s'applique sur R_th, pas sur R1 ou R2 séparément.
Outils associés
Calculateur de loi d'Ohm
Calculez tension, courant, résistance ou puissance à partir de deux valeurs connues selon la loi d'Ohm.
Calculateur de réseau de résistances
Combine jusqu'à 10 résistances en série ou en parallèle. Schéma SVG en direct, résistance totale, conductance et, en option, courant et puissance à partir d'une tension appliquée.
Calculateur de code couleur de résistance
Décodez les valeurs de résistance à partir de 4, 5 ou 6 anneaux colorés, ou trouvez le code couleur pour une valeur et tolérance données.
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