¿Para qué sirve un divisor de resistencias?

Un divisor de resistencias, también llamado divisor resistivo, divisor de tensión o divisor de voltaje, sirve para obtener una tensión menor a partir de una tensión de entrada. Se construye con dos resistencias conectadas en serie y se toma la salida desde el punto de unión entre ambas.

Es uno de los circuitos más sencillos y útiles de la electrónica. Aparece en sensores, entradas analógicas, referencias de tensión, detectores de nivel, potenciómetros y muchas etapas de medición. Sin embargo, tiene una limitación importante: no reemplaza una fuente regulada y no debe utilizarse para alimentar cargas que consumen una corriente considerable.

En pocas palabras: un divisor resistivo convierte una tensión de entrada en una fracción calculable de esa tensión. Su comportamiento es predecible cuando la carga conectada a la salida tiene una resistencia mucho mayor que R2.

Cómo funciona un divisor resistivo

El circuito utiliza dos resistencias:

• R1 se conecta entre la tensión de entrada, llamada Vin, y el punto de salida.

• R2 se conecta entre el punto de salida y masa o GND.

• Vout se mide sobre R2, entre el punto central y masa.

Como R1 y R2 están en serie, por ambas circula la misma corriente cuando no hay una carga conectada a la salida. La tensión total se reparte de forma proporcional al valor de cada resistencia.

Fórmula del divisor de tensión

La tensión de salida se calcula con la siguiente fórmula:

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Las dos resistencias deben expresarse en la misma unidad. Podés usar ohmios, kiloohmios o megaohmios; la proporción será la misma siempre que R1 y R2 utilicen la misma unidad.

Ejemplo con 12 V y dos resistencias iguales

Si Vin es de 12 V y R1 y R2 valen 10 kΩ:

Vout = 12 V × 10 kΩ / (10 kΩ + 10 kΩ) = 6 V

Cuando las dos resistencias tienen el mismo valor, la salida ideal es exactamente la mitad de la entrada. La corriente que circula por el divisor se calcula con la ley de Ohm:

I = Vin / (R1 + R2)

En este ejemplo, la resistencia total es de 20 kΩ y la corriente es de 600 µA.

Calculadora de divisor resistivo de Utiltecnico

Para evitar errores de cálculo, podés usar la calculadora de divisor de tensión de Utiltecnico. Solo tenés que ingresar Vin, R1 y R2. La herramienta muestra automáticamente Vout, la corriente del divisor y la operación utilizada.

La calculadora permite trabajar con voltios o milivoltios y seleccionar resistencias en Ω, kΩ o MΩ. El resultado supone un divisor ideal sin carga; más adelante veremos por qué esto es importante en un circuito real.

¿Para qué sirve un divisor de resistencias?

1. Adaptar una señal a una entrada analógica

Un microcontrolador o un conversor analógico-digital solo puede medir tensiones dentro de un rango determinado. Un divisor permite reducir una señal antes de conectarla a la entrada. Por ejemplo, puede utilizarse para medir una batería de 12 V con un ADC preparado para una tensión menor.

El divisor debe diseñarse con margen de seguridad, considerando el valor máximo real de la batería, la tolerancia de las resistencias y el límite absoluto de la entrada. También puede ser necesario agregar protección, filtrado y calibración.

2. Crear una tensión de referencia

Dos resistencias pueden establecer una tensión intermedia para un comparador, un transistor o una entrada lógica. Si R1 y R2 son iguales, el punto central queda aproximadamente a la mitad de Vin mientras la carga sea de alta impedancia.

3. Polarizar transistores y amplificadores

En circuitos analógicos se emplean divisores para fijar una tensión de polarización. Esa tensión define el punto de trabajo de transistores, amplificadores operacionales y otras etapas. En estos casos hay que analizar la corriente que absorbe el componente, porque modifica el valor de salida.

4. Leer sensores resistivos

Una LDR, un termistor o un sensor resistivo puede ocupar la posición de R1 o R2. Cuando su resistencia cambia por la luz, la temperatura o alguna otra magnitud, también cambia Vout. El microcontrolador mide esa variación y la convierte en una lectura útil.

5. Detectar niveles de tensión

Un divisor puede reducir una tensión para que un comparador o una entrada analógica determine si una batería está cargada, baja o por encima de cierto límite. El divisor realiza la adaptación; la decisión la toma el circuito conectado.

6. Funcionamiento de un potenciómetro

Un potenciómetro conectado entre alimentación y masa se comporta como un divisor ajustable. El cursor divide la resistencia total en dos partes y entrega una tensión variable. Este principio se utiliza en controles de volumen, ajustes de contraste y entradas de configuración.

Ejemplos de divisores resistivos

Estos valores son teóricos. En el montaje real influyen la tolerancia de los componentes, la resistencia de entrada del instrumento y las variaciones de Vin.

El efecto de carga: por qué Vout puede cambiar

La fórmula básica supone que la salida está sin carga o conectada a una entrada de resistencia muy alta. Al conectar un circuito entre Vout y masa, su resistencia queda en paralelo con R2. La resistencia equivalente disminuye y la tensión de salida resulta menor que la calculada.

Por ejemplo, un multímetro digital suele tener una resistencia de entrada elevada y altera muy poco un divisor de valores moderados. En cambio, un LED, un relé, un motor o un módulo que consume corriente puede cambiar completamente el resultado.

Como regla práctica, la resistencia de entrada de la carga debería ser mucho mayor que R2. Para un cálculo preciso hay que reemplazar R2 por la combinación en paralelo:

R equivalente = (R2 × Rcarga) / (R2 + Rcarga)

Por qué no conviene usarlo como fuente de alimentación

Un divisor resistivo no regula la tensión frente a cambios de consumo. Si la carga pide más corriente, Vout cae. Además, las resistencias disipan energía en forma de calor incluso cuando el circuito no está haciendo un trabajo útil.

No uses un divisor para alimentar motores, relés, tiras LED, módulos de radio, placas Arduino o dispositivos USB. Para reducir y estabilizar una alimentación corresponde utilizar un regulador lineal, un convertidor reductor o una fuente diseñada para la corriente requerida.

Cómo elegir los valores de R1 y R2

1. Definí la tensión máxima de entrada, no solamente su valor nominal.

2. Determiná la tensión máxima permitida en la salida.

3. Calculá la relación entre R1 y R2 mediante la fórmula.

4. Elegí valores comerciales que mantengan una corriente razonable.

5. Comprobá el efecto de la carga o la impedancia de entrada.

6. Verificá la potencia disipada en cada resistencia.

7. Considerá la tolerancia; para mediciones suele convenir 1 % o mejor.

8. Montá el circuito y medí Vin y Vout con un multímetro antes de conectar un componente sensible.

¿Resistencias altas o bajas?

Valores muy bajos consumen más corriente y desperdician energía. Valores extremadamente altos consumen menos, pero son más sensibles a interferencias, fugas, humedad y a la resistencia de entrada del circuito conectado. La elección es un equilibrio entre consumo, precisión, velocidad y ruido.

Potencia que disipa cada resistencia

Antes de elegir el tamaño físico de las resistencias, calculá su potencia:

P = I² × R o P = V² / R

Conviene trabajar con margen y no llevar la resistencia continuamente a su potencia nominal. En divisores de alta tensión, la tensión máxima admitida por cada componente también puede ser un límite aunque la potencia calculada parezca baja.

Errores frecuentes

• Invertir R1 y R2 y obtener una tensión distinta de la esperada.

• Calcular con la tensión nominal sin contemplar el máximo real.

• Ignorar la resistencia de entrada de la carga.

• Intentar alimentar un dispositivo desde Vout.

• Usar valores demasiado bajos y generar consumo o calentamiento.

• Usar valores demasiado altos en una entrada analógica rápida sin revisar sus especificaciones.

• No conectar una masa común entre el divisor y el circuito de medición.

• Superar la tensión máxima permitida por el ADC durante transitorios o fallas.

Preguntas frecuentes

¿Un divisor resistivo reduce la corriente?

Las resistencias limitan la corriente que circula por la rama, pero la función principal del divisor es obtener una proporción de Vin. La corriente disponible en Vout depende de los valores elegidos y de la carga.

¿Sirve para convertir 5 V en 3,3 V?

Puede servir para adaptar una señal unidireccional de baja corriente hacia una entrada de alta impedancia. No es adecuado para alimentar un circuito de 3,3 V ni siempre funciona con comunicaciones bidireccionales.

¿Qué sucede si R1 y R2 son iguales?

La salida ideal es la mitad de Vin. Con una entrada de 12 V se obtienen 6 V, siempre que la carga no altere significativamente el divisor.

¿Importa la tolerancia de las resistencias?

Sí. La diferencia entre el valor nominal y el real modifica la relación del divisor. Para una medición precisa conviene usar resistencias de 1 %, medir sus valores y calibrar el sistema.

¿Se puede usar con corriente alterna?

Un divisor puramente resistivo también divide una señal alterna, pero hay que respetar la potencia, la tensión máxima y la seguridad eléctrica. No conectes circuitos experimentales directamente a la red domiciliaria sin aislamiento y conocimientos adecuados.

Conclusión

El divisor de resistencias permite obtener una fracción conocida de una tensión utilizando solamente dos componentes. Es ideal para adaptar señales, leer sensores, crear referencias y proteger entradas de medición, siempre que se consideren la carga, la tolerancia y la potencia. Para elegir valores rápidamente, probá la calculadora de divisor resistivo de Utiltecnico y comprobá el resultado real con un multímetro.