Calculadora de Divisor de Tensión
La calculadora de divisor de tensión es una herramienta fundamental en electrónica para obtener un nivel de tensión diferente a partir de una única fuente, proteger componentes sensibles o polarizar transistores.
Un divisor de tensión es un circuito eléctrico simple que reduce una tensión de entrada a una tensión de salida menor, basándose en la Ley de Ohm y la conexión en serie de 2 o más resistencias.
Permite adecuar tensiones para alimentar circuitos de menor voltaje, realizar medidas o sensar señales. Comprender su funcionamiento y saber cómo calcular sus valores es muy útil para cualquier entusiasta o profesional de la electricidad o la electrónica.
Este tipo de calculadora eléctrica permite calcular rápidamente divisores de tensión, tanto con carga como sin carga, para circuitos con 2 resistencias en serie.
Contenidos
Funcionamiento de la Calculadora de Divisor de Tensión
Esta calculadora permite realizar 2 tipos de cálculos básicos relacionados con los divisores de tensión: el cálculo de la tensión de salida para un divisor de tensión sin carga y para un divisor de tensión con carga.
El primer paso es seleccionar el tipo de cálculo que se necesita, mediante un selector con las opciones "Divisor de tensión sin carga" y "Divisor de tensión con carga". Una vez que se haya elegido, la interfaz de la calculadora se adaptará para mostrar los campos de entrada necesarios.
Para ambos tipos de cálculo, siempre se deberá introducir la tensión de entrada (Vi), que es el voltaje de alimentación del divisor. También se introducirán los valores de la Resistencia R1 y la Resistencia R2 en ohmios (Ω). Si se selecciona el cálculo con carga, se añadirá un campo para la Resistencia de carga (RL), también en ohmios (Ω).
Una vez introducidos todos los datos, la calculadora procesará la información y mostrará los resultados:
– Para el divisor sin carga: se obtendrá la tensión de salida VO y la corriente I que circula por el circuito.
– Para el divisor con carga: además de la tensión de salida Vo, se calcularán la corriente I1 (a través de R1), la corriente I2 (a través de R2) y la corriente IL (demandada por la carga RL).
La calculadora realiza internamente los cálculos de resistencias equivalentes y aplica la ley de Ohm para asegurar la precisión de los resultados.
Selector del Tipo de Divisor
Esta es la primera interacción del usuario con la calculadora. Mediante un desplegable se selecciona el tipo de cálculo, con 2 opciones:
● Divisor de tensión sin carga: es un circuito formado por 2 resistencias conectadas en serie, donde la tensión de salida (VO) se mide en los extremos de una de ellas (generalmente R2).
En el divisor de tensión sin carga no hay corriente extraída del punto medio (circuito abierto). La tensión de salida depende únicamente de R1 y R2. Es ideal para referencias de voltaje o sensores de alta impedancia.
● Divisor de tensión con carga: ocurre cuando se conecta una resistencia de carga (RL) en paralelo con R2, alterando la tensión de salida debido al consumo de corriente.
En el divisor de tensión con carga, la tensión de salida disminuye debido a la corriente que consume RL. La resistencia de carga afecta a la precisión del divisor. Es usado en circuitos prácticos donde hay consumo de energía (ej.: alimentación de un dispositivo).
Cálculo del Divisor de Tensión Sin Carga
Esta sección aparecerá cuando el usuario seleccione "Divisor de tensión sin carga".
Lo primero que se mostrará es un esquema del divisor con todos los parámetros eléctricos, tensiones, resistencias e intensidad.
Datos del Divisor Sin Carga
A continuación, se desplegarán también nuevos campos de introducción de datos, que se detallan a continuación.
● Tensión de entrada Vi: es el primer dato de entrada en el que se debe introducir la tensión de alimentación del divisor, en V.
● Resistencia R1: se introduce el valor, en Ω, de la primera resistencia conectada a la tensión de entrada Vi.
● Resistencia R2: es la segunda resistencia, en Ω, conectada en serie con la resistencia R1 y a masa (tierra).
Resultados del Divisor Sin Carga
La calculadora determina la tensión de salida Vo del divisor, pero también aporta el dato de la corriente I que pasa por las 2 resistencias en serie:
– Corriente I: se calcula mediante la siguiente fórmula de la Ley de Ohm para resistencias en serie:
– Tensión de salida VO: se obtiene aplicando la Ley de Ohm a la resistencia R2:
Cálculo del Divisor de Tensión Con Carga
Esta sección aparecerá cuando el usuario haya seleccionado "Divisor de tensión con carga". En primer lugar se mostrará un esquema del divisor con todos los parámetros eléctricos, tensiones, resistencias e intensidades.
Datos del Divisor Con Carga
El sistema mostrará nuevos campos para la introducción de información, cada uno de los cuales será descrito a continuación:
● Tensión de entrada Vi: valor de alimentación del circuito divisor, expresado en voltios.
● Resistencia R1: valor óhmico de la primera resistencia conectada directamente a la fuente de tensión.
● Resistencia R2: valor óhmico de la segunda resistencia conectada en serie con R1 y referenciada a tierra.
● Resistencia de carga RL: valor óhmico de la resistencia que va a alimentar el divisor, conectada a la tensión de salida VO y a masa (tierra).
Resultados del Divisor Con Carga
La calculadora determina la tensión de salida VO del divisor, pero también aporta el dato de la corriente I1 que atraviesa la resistencia R1, la corriente I2 que atraviesa la resistencia R2 y la corriente IL que demanda la carga conectada RL.
Internamente, la calculadora obtiene la resistencia equivalente RP del paralelo de R2 y RL, mediante la fórmula:
– Corriente I1: se determina mediante la siguiente fórmula de la Ley de Ohm para resistencias en serie:
– Tensión de salida VO: la tensión de salida se obtiene aplicando la Ley de Ohm a la resistencia RP:
– Corriente I2: se obtiene aplicando la Ley de Ohm a la resistencia R2:
– Corriente IL: igualmente, se determina aplicando la Ley de Ohm a la resistencia RL:
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