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Electrología · Circuitos de corriente directa

Divisores de tensión y efecto de carga

El voltaje medio de un resistor en serie se determina por la relación de resistencia, pero cuando se conecta una carga a la salida, esta relación cambia.

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Divisor de tensión y potenciómetro
Divisor de tensión y potenciómetro: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

El divisor de voltaje es un circuito que extrae una porción del voltaje de un resistor en serie. La salida es el voltaje a través de uno de los resistores, y en ausencia de una carga, la misma corriente fluye a través de ambos resistores.

Si se añade una carga a la salida, se establece una conexión en paralelo con la resistencia más baja y la carga. Esto puede resultar en una resistencia efectiva más pequeña, que podría ser menor que la salida sin carga original.

Relaciones y condiciones de validez

Sin carga, Vout = Vin * R₂ / (R₁ + R₂). Cuando está presente una carga RL, en lugar de utilizar R₂, se utiliza R₂ ∥ RL para el cálculo. La posición del resistor variable se reemplaza por la relación entre los dos resistores.

Se requiere una resistencia suficientemente grande para utilizar el circuito sin carga aproximadamente. A diferencia de un alimentador que mantiene una salida constante incluso cuando la carga cambia significativamente, un divisor de voltaje no lo hace.

Qué observar en la simulación

Sin carga, Vout = αVin. Conectar una carga reduce la tensión de salida.

El potenciómetro ideal tiene una resistencia total de 10 kΩ. La posición se limita al 5–95% para evitar cortocircuitos en los extremos. El voltímetro tiene resistencia infinita. Experimenta en la simulación; no lo reproduzcas con fuentes de alimentación reales ni enchufes.

Relaciones y símbolos clave

R₂ = αR · Vout = Vin(R₂ ∥ RL)/(R₁ + R₂ ∥ RL)

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
R₁, R₂Resistencias superior e inferior del divisorΩ
RLResistencia de carga conectada a la salidaΩ
VoutTensión de salidaV

Ejemplo resuelto

¿Cuál es la salida con entrada de 6 V, cursor al 50% y carga de 10 kΩ?

2.4 V

Errores frecuentes

  • La tensión de salida puede variar, incluso cuando se utiliza la misma posición del resistor variable, dependiendo de la carga que esté conectada.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · University Physics Volume 2 (inglés)