Circuito divisor de tensão

Um Circuito Divisor de Tensão ou Potencial é comumente usado em circuitos eletrônicos, onde uma tensão de entrada deve ser convertida em outra tensão inferior à original. Isso é muito útil para todos os circuitos analógicos onde tensões variáveis são necessárias, portanto, é importante entender como esse circuito funciona e como calcular os valores dos resistores necessários para fazer um circuito divisor de tensão para produzir a tensão desejada.

Material Necessário

Resistor (1k - 1 nos, 10k - 1 nos)
Bateria- 9V
Multímetro
Fios de conexão
Tábua de pão

Diagrama de circuito

Um circuito divisor de tensão é um circuito muito simples construído por apenas dois resistores (R1 e R2), conforme mostrado acima nos diagramas de circuito. A tensão de saída necessária (V _OUT) pode ser obtida através do resistor R2. Usando esses dois resistores, podemos converter uma tensão de entrada em qualquer tensão de saída necessária.

NOTA: A tensão de saída (V _OUT) é sempre menor que a tensão de entrada (V _IN)

Fórmula do divisor de tensão

Suponha que, se a corrente (I) no fio de saída for zero, a relação entre a tensão de entrada (V _IN) e a tensão de saída (V _out) é determinada como:

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)…. (Equação do divisor de tensão)

Onde,

V _OUT = tensão de saída

V _IN = tensão de entrada

R ₁ = Resistor Superior

R ₂ = resistor inferior

Prova da Fórmula do Divisor de Potencial

De acordo com a Lei de Ohm, a tensão em um condutor ideal é igual à corrente que flui por ele.

Tensão = Corrente * Resistência

V = IR

Agora, de acordo com o diagrama de circuito

V _IN = I * (R ₁ + R ₂) I = V _IN / (R ₁ + R ₂)… equação (1) V _OUT = I * R ₂… equação (2)

Ao colocar o valor de ' I ' da equação (1) na equação (2), temos

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)

Coisas para manter em mente

Se o valor de R1 for igual a R2, o valor da tensão de saída será a metade do valor de entrada.
Se o valor de R1 for muito menor que R2, o valor da tensão de saída será aproximadamente igual à tensão de entrada.
Se o valor de R1 for muito maior do que R2, o valor da tensão de saída será aproximadamente igual a zero.

Funcionamento do Circuito Divisor de Tensão

De acordo com o diagrama do circuito divisor de tensão de exemplo que usamos aqui, consideramos 9V como a tensão de entrada e o valor da resistência R ₁ e R ₂ é 1k e 10k, respectivamente. Praticamente estamos obtendo 8,16 V como a tensão de saída, conforme mostrado na imagem acima.

Vamos tentar teoricamente, V _IN = 9V, R1 = 1 quilo ohms e R2 = 10 quilo ohms . Vout = (9 × 10000) / (1000 + 10000) Vout = (90000) / (11000) Vout = 8,1818V

Há uma diferença muito pequena entre o valor prático e teórico, pois a bateria não fornece 9V exatos.

Outro fator importante a considerar ao selecionar os valores do resistor é sua classificação de potência (P). Depois de saber os valores de I (com base na carga), V _IN, R ₁ e R ₂, adicione R ₁ e R ₂ juntos para obter R _TOTAL e use a calculadora da lei de Ohms para descobrir a classificação de potência (Watts) necessária para os resistores. Ou simplesmente use as fórmulas P = VI para decidir a classificação de potência de seu resistor. Se uma classificação de energia adequada não for selecionada, o resistor superaquecerá e também poderá queimar.

Calculadora do divisor de tensão

Você pode usar diretamente a Calculadora do divisor de tensão abaixo para calcular qualquer um dos valores mencionados nas fórmulas do divisor de tensão.

Aplicações do Circuito Divisor de Tensão

Circuitos divisores de tensão ou potencial são freqüentemente usados em vários projetos e aplicações. Abaixo estão alguns exemplos de circuito onde um conceito de divisor de potencial é usado:

Voltímetro digital Arduino
Medição de intensidade de luz
Tutorial do Raspberry Pi ADC
Medidor de Ohm Arduino
Detector de escuridão
Lâmpada de emergência Raspberry Pi