Fórmula del divisor de tensión
Dos resistencias en serie reparten la tensión de entrada en proporción a su valor. La misma corriente I = Vin / (R₁ + R₂) atraviesa las dos, así que la tensión en R₂ es:
Vout = Vin · R₂ / (R₁ + R₂)
Ejemplo · 12 V con R₁ = 10 kΩ y R₂ = 4,7 kΩ
Vout = 12 · 4,7 / (10 + 4,7) = 12 · 0,3197 ≈ 3,84 V. Circulan 12 / 14,7 kΩ ≈ 0,82 mA.
El efecto de la carga
La fórmula anterior solo vale si de la salida no se saca corriente. Al conectar una carga RL, esta queda en paralelo con R₂ y la tensión baja: hay que sustituir R₂ por R₂ ‖ RL = R₂·RL / (R₂ + RL). Visto desde la carga, el divisor es una fuente de Vout en vacío con una resistencia interna Rth = R₁ ‖ R₂ (su equivalente de Thévenin).
Ejemplo · el mismo divisor con una carga de 10 kΩ
R₂ ‖ RL = 4,7 · 10 / 14,7 ≈ 3,20 kΩ, y Vout = 12 · 3,20 / 13,20 ≈ 2,91 V: casi un 24 % menos que en vacío.
Por eso los divisores se usan para referencias de tensión, para leer tensiones con un ADC o para adaptar niveles lógicos, pero no para alimentar circuitos que consumen corriente: para eso se usa un regulador.
Cómo diseñar un divisor
- Calcula la relación R₂ / (R₁ + R₂) = Vout / Vin.
- Elige R₂ según la corriente que quieras gastar y la carga que vaya a tener (entre 1 kΩ y 100 kΩ es lo habitual).
- Despeja R₁ = R₂ · (Vin − Vout) / Vout y busca el valor comercial más cercano.
La pestaña «Diseñar divisor» prueba todas las combinaciones de la serie E12 o E24 y te ordena las que más se acercan. Por ejemplo, para pasar de 5 V a 3,3 V, la típica pareja 1,8 kΩ / 3,3 kΩ da 3,24 V (un 2 % por debajo), mientras que 4,7 kΩ / 9,1 kΩ da 3,297 V, con menos de un 0,1 % de error.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar un divisor para bajar de 12 V a 5 V y alimentar un Arduino?
No. El consumo del Arduino actúa como carga variable y la tensión cambiaría con él. Usa un regulador lineal (como el 7805) o uno conmutado.
¿Qué valores de resistencia elijo?
Valores bajos gastan más corriente pero mantienen mejor la tensión con carga; valores altos consumen poco pero son más sensibles al ruido y a la impedancia de entrada de lo que conectes. Para entradas de microcontrolador, 10 kΩ – 100 kΩ suele ir bien.
¿Cuánta potencia disipan?
La de cada resistencia es I² · R. Con valores de kilohmios y tensiones de pocos voltios son milivatios, pero compruébalo con la calculadora de la ley de Ohm si trabajas con tensiones altas.