Trouver la Tension de Sortie à Partir de Deux Résistances en Série
Un pont diviseur de tension utilise deux résistances en série sur une tension d’alimentation pour produire une tension de sortie plus petite et prévisible au point situé entre elles. Indiquez la tension d’entrée et les deux valeurs de résistance, et cette calculatrice trouve la tension de sortie prélevée entre R1 et R2, ainsi que la tension aux bornes de R1 et le courant circulant dans le circuit.
C’est l’un des blocs de base les plus courants en électronique analogique : mettre à l’échelle la sortie brute d’un capteur dans une plage d’entrée sûre, créer une tension de référence stable, ou décaler un signal entre deux niveaux logiques différents — le tout avec seulement deux résistances.
La Formule
R1 se trouve entre la tension d’alimentation et le point de prise de sortie ; R2 se trouve entre le point de prise et la masse. Comme les deux résistances sont en série, le même courant les traverse toutes les deux, et les deux chutes de tension s’additionnent toujours pour redonner la tension d’alimentation complète.
Exemple Concret
Une alimentation 12V à travers une R1 de 1 000 Ω et une R2 de 2 000 Ω :
- Tension de sortie : 12 × (2 000 ÷ 3 000) = 8 V.
- Tension aux bornes de R1 : 12 − 8 = 4 V.
- Courant : 12 ÷ 3 000 = 0,004 A (4 mA).
Les deux chutes concordent : 4V sur R1 plus 8V sur R2 redonnent l’alimentation complète de 12V.
Facteurs Clés à Considérer
- La tension de sortie d’un pont diviseur de tension basique s’affaisse notablement une fois qu’une vraie charge tire du courant du point de prise de sortie. La formule de ce calculateur suppose une sortie idéale sans charge (circuit ouvert) — connecter une vraie charge en parallèle avec R2 change effectivement la valeur de R2 dans le circuit, ce qui tire la tension de sortie réelle en dessous de la valeur idéale calculée. Un simple pont diviseur de tension convient mieux aux charges à haute impédance qui tirent très peu de courant.
- Les valeurs de résistance absolues (pas seulement leur ratio) déterminent combien de courant le circuit tire continuellement, et donc combien de puissance il gaspille en chaleur. Deux paires de résistances avec le même ratio identique produisent la même tension de sortie, mais une paire utilisant des valeurs de résistance beaucoup plus petites tire proportionnellement plus de courant et gaspille plus de puissance — choisir les valeurs de résistance implique d’équilibrer ce gaspillage de puissance contre la sensibilité du circuit à une charge connectée.
- Un pont diviseur de tension est un circuit passif, purement résistif — il ne peut qu’abaisser la tension, jamais l’augmenter. Puisque le point de prise de sortie se trouve toujours entre la tension d’entrée et la masse, la tension de sortie ne peut jamais dépasser la tension d’entrée — augmenter la tension nécessite un circuit fondamentalement différent (comme un convertisseur élévateur), pas un diviseur résistif.
- Les ponts diviseurs de tension sont une façon courante d’interfacer en toute sécurité un capteur ou un signal logique entre deux niveaux de tension différents. Un usage classique du monde réel est de mettre à l’échelle un signal de microcontrôleur 5V vers une entrée sûre de 3,3V pour une autre puce, ou vice versa — c’est l’une des applications pratiques les plus fréquemment rencontrées de cette même formule simple à deux résistances que ce calculateur calcule.
Erreurs Courantes
- Inverser R1 et R2. R1 se trouve toujours entre la tension d’entrée et le point de prise de sortie, et R2 se trouve toujours entre la prise et la masse — inverser laquelle est laquelle inverse la fraction de la tension d’entrée qui apparaît réellement à la sortie.
- Supposer que la tension de sortie calculée tiendra une fois une vraie charge connectée. La formule de ce calculateur suppose une sortie idéale sans charge — une vraie charge tire du courant à travers R2 en parallèle, ce qui fait chuter la tension de sortie réelle sous la valeur calculée à moins que l’impédance de la charge soit bien plus élevée que R2.
- S’attendre à ce qu’un pont diviseur de tension augmente la tension. Un diviseur résistif ne peut qu’abaisser la tension, jamais l’augmenter — augmenter la tension nécessite un circuit actif comme un convertisseur élévateur, pas deux résistances.
Bon à Savoir
- Vous voulez vérifier le courant et la résistance totale que ce circuit tire directement avec la loi d’Ohm ? Calculateur de Loi d'Ohm résout la tension, le courant, ou la résistance à partir des deux autres.
- Besoin de la résistance combinée de R1 et R2 ensemble, ou d’un circuit avec plus de deux résistances ? Calculatrice de Résistances en Série et en Parallèle gère les combinaisons en série et en parallèle.