Divisor de Tensão

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Encontrando a Tensão de Saída a Partir de Dois Resistores em Série

Um divisor de tensão usa dois resistores em série sobre uma tensão de alimentação para produzir uma tensão de saída menor e previsível no ponto entre eles. Digite a tensão de entrada e os dois valores de resistência, e esta calculadora encontra a tensão de saída retirada entre R1 e R2, junto com a tensão em R1 e a corrente que flui pelo circuito.

Este é um dos blocos de construção mais comuns na eletrônica analógica: dimensionar a saída bruta de um sensor para uma faixa de entrada segura, criar uma tensão de referência estável ou deslocar um sinal entre dois níveis lógicos diferentes — tudo com apenas dois resistores.

A Fórmula

V_{out} = V_{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}

R1 fica entre a tensão de alimentação e o ponto de derivação de saída; R2 fica entre o ponto de derivação e o terra. Como os dois resistores estão em série, a mesma corrente flui por ambos, e as duas quedas de tensão sempre somam de volta à tensão de alimentação completa.

Exemplo Prático

Uma alimentação de 12V através de um R1 de 1.000 Ω e um R2 de 2.000 Ω:

Tensão de saída: $12 \times \frac{2.000}{1.000 + 2.000} = 8$ V.
Tensão em R1: $12 - 8 = 4$ V.
Corrente: $12 \div 3.000 = 0,004$ A (4 mA).

As duas quedas conferem: 4V em R1 mais 8V em R2 somam de volta à alimentação completa de 12V.

Fatores Importantes a Considerar

A tensão de saída de um divisor de tensão básico cai perceptivelmente assim que uma carga real consome corrente do ponto de derivação de saída. A fórmula desta calculadora assume uma saída ideal, sem carga (circuito aberto) — conectar uma carga real em paralelo com R2 efetivamente muda o valor de R2 no circuito, o que puxa a tensão de saída real para baixo do valor ideal calculado. Um divisor de tensão simples é mais adequado para cargas de alta impedância que consomem muito pouca corrente.
Os valores absolutos dos resistores (não apenas sua razão) determinam quanta corrente o circuito consome continuamente, e, portanto, quanta energia ele desperdiça como calor. Dois pares de resistores com a razão idêntica produzem a mesma tensão de saída, mas um par usando valores de resistência muito menores consome proporcionalmente mais corrente e desperdiça mais energia — escolher os valores de resistores envolve equilibrar esse desperdício de energia contra a sensibilidade do circuito a uma carga conectada.
Um divisor de tensão é um circuito passivo, puramente resistivo — ele só pode reduzir a tensão, nunca aumentá-la. Já que o ponto de derivação de saída sempre fica entre a tensão de entrada e o terra, a tensão de saída nunca pode exceder a tensão de entrada — aumentar a tensão exige um circuito fundamentalmente diferente (como um conversor boost), não um divisor resistivo.
Divisores de tensão são uma forma comum de interfacear com segurança um sensor ou sinal lógico entre dois níveis de tensão diferentes. Um uso clássico do mundo real é reduzir um sinal de microcontrolador de 5V para uma entrada segura de 3,3V para outro chip, ou vice-versa — essa é uma das aplicações práticas mais frequentemente encontradas da mesma fórmula simples de dois resistores que esta calculadora computa.

Erros Comuns

Trocar R1 e R2. R1 sempre fica entre a tensão de entrada e o ponto de derivação de saída, e R2 sempre fica entre a derivação e o terra — inverter qual resistor é qual inverte qual fração da tensão de entrada realmente aparece na saída.
Assumir que a tensão de saída calculada se manterá após conectar uma carga real. A fórmula desta calculadora assume uma saída ideal sem carga — uma carga real consome corrente através de R2 em paralelo, puxando a tensão de saída real para baixo do valor calculado a menos que a impedância da carga seja muito maior que R2.
Esperar que um divisor de tensão eleve a tensão. Um divisor resistivo só pode reduzir a tensão, nunca aumentá-la — elevar a tensão requer um circuito ativo como um conversor boost, não dois resistores.

Bom Saber

Quer verificar a corrente e a resistência total que este circuito consome diretamente usando a Lei de Ohm? Calculadora da Lei de Ohm resolve tensão, corrente ou resistência a partir dos outros dois.
Precisa da resistência combinada de R1 e R2 juntos, ou de um circuito com mais de dois resistores? Calculadora de Resistores em Série e Paralelo lida com combinações em série e em paralelo.

Fonte: Divisor de tensão, um circuito fundamental da eletrônica analógica.

Perguntas Frequentes

Para que serve um divisor de tensão?

Um divisor de tensão é um dos blocos de construção mais comuns na eletrônica analógica -- para dimensionar a saída de um sensor para uma faixa segura, criar uma tensão de referência estável ou deslocar um sinal entre dois níveis lógicos diferentes, tudo usando apenas dois resistores em série.

Qual resistor é R1 e qual é R2?

R1 fica entre a tensão de entrada e o ponto de derivação de saída; R2 fica entre o ponto de derivação e o terra. A tensão de saída é sempre tomada em R2 -- trocar os dois resistores muda qual fração da tensão de entrada aparece na saída.

Em que isso difere de encontrar a resistência total de resistores em série?

A resistência série total (R1 + R2) informa a carga total que o circuito representa -- ela não diz nada sobre a tensão retirada entre os dois resistores. Esta calculadora responde à pergunta específica e muito comum sobre qual tensão aparece nesse ponto médio.