Esquemático y análisis de nuestro divisor de voltaje
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Lectura
Un divisor de voltaje es un circuito simple que reparte la tensión de una fuente entre una o más impedancias conectadas. Con sólo dos resistencias en serie y un voltaje de entrada, se puede obtener un voltaje de salida equivalente a una fracción del de entrada. Los divisores de voltaje son uno de los circuitos más fundamentales en la electrónica.
A continuación, se presentarán dos temas importantes de un divisor de voltaje: el circuito y la ecuación.
2.1 Circuito
Un divisor de voltaje requiere que se conecte una fuente de voltaje a través de dos resistencias en serie. Es posible que el divisor de voltaje sea dibujado de distintas maneras, pero siempre debe ser esencialmente el mismo circuito.
Ejemplos esquemáticos de divisores de voltaje.
Llamamos a la resistencia más cercana al voltaje de entrada (Vin) R1 y a la resistencia más cercana a tierra R2. La caída de voltaje en R2 es nuestro voltaje de salida (Vout), este es el voltaje resultante de nuestro circuito, que como ya se mencionó es una fracción de nuestro voltaje de entrada.
2.2 Ecuación
La ecuación del divisor de voltaje supone que se conocen tres valores del circuito anterior: el voltaje de entrada (Vin), y ambos valores de resistencia (R1 y R2). Teniendo en cuenta estos valores, podemos usar esta ecuación para encontrar el voltaje de salida (Vout):
Esta ecuación establece que el voltaje de salida es directamente proporcional al voltaje de entrada conforme a la relación de R1 y R2.
Simplificaciones
Hay algunas generalidades que se deben tener en cuenta al utilizar los divisores de voltaje. Estas son simplificaciones que hacen que la evaluación de un circuito divisor de voltaje sea un poco más fácil.
En primer lugar, si R2 y R1 son iguales, entonces el voltaje de salida es la mitad del de la entrada. Esto es así independientemente de los valores de las resistencias.
Si R2 es mucho mayor que R1, entonces el voltaje de salida será muy cercano al de la entrada. Habrá muy poco voltaje a través de R1.
Por otro lado, si R2 es mucho más pequeño que R1, el voltaje de salida será muy pequeño en comparación con el de la entrada. La mayor parte del voltaje de entrada estará a través de R1.
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Aunque este sea un curso orientado a lo práctico, se necesita dar una base teórica mínima para que las personas sin experiencia entiendan que significa cada concepto y como se relaciona con la realidad.
Las personas que llevan el curso hasta este punto (y que tomaron el anterior), no tienen idea de como se comportan las resistencias en serie, y como es obvio, no entenderán de donde salen los términos de la ecuación del divisor de tensión.
Comparto el enlace de un video donde explican detalladamente como a partir de la ley de ohm, pueden llegar a deducir la ecuación del divisor de tensión. Espero que a alguien le sirva:
Al principio del texto se menciona la palabra impedancia. Para aquellos que no lo tengan claro, la impedancia es un concepto análogo (equivalente) a la resistencia, pero en el contexto de la corriente alterna. La impedancia entonces es la oposición que ofrece determinado material al paso de corriente alterna
En este curso (ni en el anterior) se han tenido mayores consideraciones en distinguir o explicar la diferencia entre corriente alterna y corriente continua. Sin embargo, es muy importante mencionar que los modelos matemáticos que se usan para diseñar circuitos SI tienen en cuenta esta distinción.
Por el momento, la explicación que dan en la clase puede ser suficiente, teniendo presente los circuitos tan básicos que se implementan, donde la diferencias son mínimas. Sin embargo en circuitos más complejos, donde la precisión es fundamental, la distinción entre resistencia e impedancia es muy importante.
Es importante tener esto en cuanta dado que en arduino… cuando necesitemos agregar un sensor, es necesario crear un divisor de voltaje… ya que un sensor no es mas que una resistencia que varia su valor como respuestas ante cierto estimulo, ya sea de luz, calor, entre otros… y no es algo que podamos conectar directamente… es necesario que tenga una conexión a tierra para que el exceso de energía se disipe, y no afecte negativamente al sensor, y esta conexión a tierra debe estar acompañada de una resistencia para que no se pierda toda la energía, ya que tiende a irse por el camino de menor resistencia.
Para entender esta ecuación debemos en tomar en cuenta lo siguiente. En un circuito serie la resistencia total es igual a la suma de las resistencias parciales. En un circuito serie la corriente que circula en el circuito es igual, para cada uno de los elementos del circuito. Y por ultimo el voltaje total en un circuito serie, es igual a la suma de los voltajes parciales. Teniendo esto en cuenta deducimos la ecuación de la siguiente forma
Es un curso orientado a un tema especifico, no va 100% relacionado a esta área. Me parece excelente como lo desarrollan.
Cada curso tiene una cantidad de horas de estudio, el estudiante debe indagar por su cuenta.
Para estudiar de manera virtual Platzi cuenta con el curso: Curso de Estrategias para Aprender en Línea Efectivamente 2019.
Cuando una persona es especialista ve esos detalles en los cursos, pero lo impresiónate es que las personas no especializadas en un tema siempre son las que rompen los paradigmas en cualquier ámbito.
Entender el divisor de voltaje, como el de corriente, es de vital importancia sea lo que sea que hagas en electrónica.
Recuerdo que al principio ni le di atención porque me parecía innecesario, o me hacía la idea que era díficil, así que lo primero que les comento:
-Su aplicación es hiper común, todo lo que esté en relación a sensar tiene que pasar por un divisor de tensión.
Ejemplo práctico: las plaquetas de las heladeras o aires acondicionados utilizan resistencias ntc en serie con una resistencia , o más resistencias fijas generando una equivalente de X valor, para saber a qué temperatura se encuentra el ambiente de una casa (a/a) o el compartimento del freezer(heladera).
-Saber la fórmula te permite hacer la conexión de lo teórico a lo práctico, alternar los valores de cada variable manteniendo fijo un valor a un lado de la comparación (=) te hace pensar qué tiende a pasar o descompensar. En vez de esas resistencias podés pensar en otros tipos de impedancias y comprender por qué falla una u otra cosa, etc.
Cabe destacar que la formula del divisor es una aplicación doble de la ley de Ohm.
Si I = V / R
Vin / (R1+R2)= I (que circula por las 2 resistencias) (1)
De la Ley de Ohm si despejo V queda -> V = I * R
Entonces I * R2 = Vout (salida del divisor) (2)
Combinando (1) y (2)
Vout = (Vin / (R1+R2)) * R2
Lo que es lo mismo que
Vout = Vin * (R2/(R1+R2))
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