Divisor de tensión: qué cambia cuando conectas una carga

Comprende la idea

Antes de empezar: Ley de Ohm, resistencias en serie y paralelo, ley de tensiones.

Un divisor resistivo ideal coloca $R_{1}$ y $R_{2}$ en serie entre una fuente de tensión Vin y la referencia de 0 V. La salida Vout se mide sobre $R_{2}$ . Sin otra rama conectada a la salida, la misma corriente atraviesa ambas resistencias: I = Vin/( $R_{1} + R_{2}$ ).

De corriente a tensión

La tensión sobre $R_{2}$ es $I R_{2}$ , de modo que Vout = Vin·R₂/( $R_{1} + R_{2}$ ). Para resistencias positivas, la salida queda entre 0 y Vin si la fuente es positiva respecto a la referencia. La posición de la resistencia importa: el numerador corresponde a aquella sobre la que mides.

Una carga modifica el circuito

Si conectas una resistencia RL entre salida y referencia, queda en paralelo con $R_{2}$ . La resistencia inferior equivalente pasa a ser Rb = R₂RL/( $R_{2}$ + RL). Recalcula Vout = Vin·Rb/( $R_{1}$ + Rb).

Con una carga finita positiva, Rb es menor que $R_{2}$ y la salida baja respecto al valor sin carga. La corriente por $R_{1}$ se divide entre $R_{2}$ y RL; ya no circula la misma corriente por las tres resistencias.

Medir también puede cargar

Un instrumento ideal de resistencia infinita no toma corriente. Un instrumento real tiene impedancia de entrada finita y puede modificar la medida. Este modelo resistivo sirve para entender ese efecto básico en corriente continua.

¿Un divisor es una fuente regulada?

No garantiza una salida fija al cambiar la carga. La relación depende de la red conectada; aquí no estamos diseñando una alimentación para un dispositivo real.

R_{2}

y RL comparten los mismos dos nodos y quedan en paralelo.

V_{out} = \frac{V_{in} R_{2}}{R_{1} + R_{2}} sin carga adicional

Vamos con un ejemplo

Resuelto paso a paso

Con Vin = 12 V, $R_{1} = 2$ kΩ y $R_{2} = 1$ kΩ, la salida sin carga es 4 V. Si RL = 1 kΩ, $R_{2}$ en paralelo con RL equivale a 0.5 kΩ. La salida baja a $12 \times \frac{0.5}{2.5} = 2.4$ V. Puedes trabajar en kΩ porque la razón cancela unidades iguales.

Conecta y aplica

Usa el análisis para comparar dos modelos en un simulador: salida abierta y salida con resistencia. Anota tanto la tensión como la corriente total; una tensión menor no implica que la fuente entregue menos corriente.

Un detalle que importa: No uses la corriente total de la fuente como corriente de carga cuando hay dos ramas inferiores. Cada rama cumple su propia relación $I = \frac{V}{R}$ .

Ponlo a prueba

Con Vin = 10 V, $R_{1} = 3$ kΩ y $R_{2} = 2$ kΩ, sin carga, ¿cuánto vale Vout?

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