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Calculadora de Divisor de Tensão

Etapa 1 / 3 V saída (V)
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Um divisor resistivo é a maneira mais simples de reduzir uma tensão: dois resistores em série, com a saída tomada entre eles. Você o encontra em quase toda entrada de ADC, no cursor de um potenciômetro, em uma adaptação de nível de 5 V para 3,3 V e em nós de tensão de referência. Insira a tensão de entrada Vin e os dois valores de resistência R1 e R2, e esta calculadora retorna a tensão de saída Vout, a corrente que circula pelo divisor e a potência total dissipada pelos dois resistores.

Como usar esta calculadora

  1. 1

    Insira a tensão de entrada

    Digite Vin em volts, por exemplo 12 V.

  2. 2

    Insira R1 e R2 em ohms

    R1 é o resistor superior e R2 o inferior; a saída é tomada entre os dois. 10 kΩ em cada um é um bom ponto de partida geral.

  3. 3

    Leia a tensão de saída

    Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) é atualizada enquanto você digita.

  4. 4

    Verifique corrente e potência

    A ferramenta também mostra a corrente que passa pelo divisor e a potência total dissipada pelos dois resistores, para você não estourar o orçamento.

As fórmulas que esta calculadora usa

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Corrente pelos dois resistores em série:

I = Vin / (R1 + R2)

Potência total dissipada pelo divisor (os dois resistores juntos):

P = Vin × I = Vin² / (R1 + R2)

Se você precisa da divisão, cada resistor dissipa P_R1 = I² × R1 e P_R2 = I² × R2, e os dois sempre somam a potência P total que a ferramenta mostra.

Exemplo: o divisor de 12 V padrão

Com Vin = 12 V e R1 = R2 = 10 kΩ:

Vout = 12 × 10000 / (10000 + 10000) = 6 V
I    = 12 / 20000                    = 0.6 mA
P    = 12 × 0.0006                   = 7.2 mW

Dois resistores iguais sempre reduzem a tensão à metade e, aqui, o par dissipa apenas 7,2 mW inofensivos.

Dimensionar R2 para uma saída desejada

Esta ferramenta calcula Vout, mas você pode escolher os resistores para uma saída desejada reorganizando a mesma fórmula à mão. Para baixar de 12 V para 3,3 V visando um ADC, com R1 = 10 kΩ:

R2 = R1 × Vout / (Vin - Vout)
   = 10000 × 3.3 / (12 - 3.3)
   = 3793 Ω

O valor padrão E24 mais próximo é 3,9 kΩ. Coloque-o de volta na calculadora: Vout = 12 × 3900 / 13900 = 3.37 V, perto o suficiente para um ADC de 3,3 V com uma folga.

A armadilha da carga

Um divisor de tensão presume que o próximo estágio não consome corrente. Se uma carga real de resistência R_load fica na saída, o resistor inferior efetivo passa a ser R2 || R_load e Vout cai. Duas regras práticas:

  • Faça R_load ser pelo menos 10× R2 para manter o erro abaixo de cerca de 10%.
  • Melhor ainda, coloque após o divisor um seguidor de tensão com amplificador operacional: ele quase não consome corrente e oferece uma saída de baixa impedância.

Acúmulo de tolerâncias

Resistores E24 costumam ter ±5%. No pior caso, as tolerâncias de R1 e R2 se somam a cerca de ±10% em Vout. Para uma referência de precisão, use resistores E96 de ±1% ou um circuito integrado Zener ou de referência de tensão dedicado.

Perguntas frequentes

Em projetos alimentados por bateria, busque uma corrente total do divisor de 10-100 µA (ou seja, R1 + R2 entre 100 kΩ e 1 MΩ) para economizar energia. Quando a carga ou o ruído importam mais que o consumo de corrente, use 1-10 kΩ por resistor.

Sim. Ligue os dois terminais externos entre Vin e o terra e tome Vout no cursor. A fórmula é a mesma, mas R1 + R2 sempre equivale ao valor total do potenciômetro, seja qual for a posição do cursor.

Em geral, a impedância do divisor é alta demais para o capacitor de amostragem e retenção do ADC. Mantenha a impedância da fonte abaixo do que o datasheet do seu ADC especifica (muitas vezes menos de 10 kΩ em microcontroladores pequenos) ou adicione um capacitor de 10-100 nF entre a entrada do ADC e o terra.

Não. A tensão de entrada e os valores de resistência são usados apenas para calcular o resultado; não são salvos nem registrados.

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