Divisores de tensión

En serie, la fracción de voltaje en una resistencia es la misma fracción que esa resistencia respecto a \(R_T\): \[ E_x = E_T \times \frac{R_x}{R_T} \] Esa es la fórmula general del divisor de tensión. No necesitas calcular I primero, aunque por dentro es lo mismo (\(I = E_T/R_T\), luego \(E_x = I R_x\)).

Fuente \(E_T = 24\,\mathrm{V}\), \(R_1 = 4\,\mathrm{k}\Omega\) arriba, \(R_2 = 8\,\mathrm{k}\Omega\) abajo (hacia retorno). \[ R_T = 12\,\mathrm{k}\Omega \] Voltaje en \(R_2\) (nodo intermedio respecto a retorno): \[ E_2 = 24 \times \frac{8}{12} = 16\,\mathrm{V} \] Voltaje en \(R_1\): \[ E_1 = 24 \times \frac{4}{12} = 8\,\mathrm{V} \] Si conectas una carga en paralelo con \(R_2\), ya no es el mismo divisor: la carga baja la R equivalente de abajo y \(E_2\) cae. En campo, “el divisor se hunde” bajo carga es un clásico.

La misma fórmula aplica a cualquier \(R_x\). Si quieres el voltaje a través de varias resistencias juntas (por ejemplo R2+R3), usa la suma de esas R en el numerador.

Esto aparece en sensores (NTC en serie con fija), ajustes de bias y referencias baratas. No es magia de electrónica: es serie.

“Tierra” o ground en muchos diagramas DC de control es el punto de referencia de 0 V, no necesariamente una varilla al suelo.

• Si el negativo de la fuente está a ground, los nodos del divisor se leen positivos respecto a ground.
• Si el divisor cruza ground en el medio (fuentes simétricas o retornos especiales), puedes ver polaridades positivas y negativas respecto a ese punto.

Regla: anota siempre dónde está el negro del medidor. Sin referencia, el número no significa nada.

Al recorrer el divisor, las caídas tienen sentido. Si mides un punto “por encima” de ground y otro “por debajo”, los signos cambian. En diagnóstico de 24 V DC industrial, casi siempre ground = común negativo; en bancos de prueba de laboratorio, a veces no.

1. Divisor que alimenta demasiada corriente de carga — Vout se desploma.
2. Resistencias de valor muy alto — ruido, lecturas raras con DMM de 10 M?.
3. Resistencias de valor muy bajo — desperdicio de potencia y calor.
4. Olvidar la potencia — \(P = E^2/R\) en cada R del divisor; una R chica con mucha E se quema.

1. Confirma que es serie (un camino) entre los puntos de la fuente.
2. Suma \(R_T\).
3. Aplica \(E_x = E_T (R_x / R_T)\).
4. Si hay carga en paralelo con una sección, recalcula la R equivalente de esa sección antes de dividir.
5. Verifica con \(I\) y \(E = IR\) si dudas.

Antes de cerrar la lección, haz este ritual corto:

1. Explica el concepto central en voz alta sin mirar el texto (30 segundos).
2. Dibuja el diagrama en un papel y marca dónde medirías V e I.
3. Nombra un error típico que ya viste (o que cometerías) y cómo lo evitarías.
4. Conecta esta lección con la anterior: ¿qué tool/idea reutilizas?

Si no puedes hacer los cuatro puntos, relee solo la sección que te trabó — no todo el archivo otra vez.

Situación. Un sensor de nivel entrega ~5 V a un controlador desde un divisor 12 V → 10 k? / 10 k?. Con el sensor conectado, mides 3,2 V. Sin el cable al controlador, mides ~6 V.

Cómo pensarlo.

• Vacío: divisor 1:1 → ~6 V (la fuente real no era 12 V limpios, o hay otra R).
• Con controlador: la entrada del controlador carga el nodo (R de entrada en paralelo con la R inferior) → V baja a 3,2 V.
• No es “sensor malo” automáticamente: es divisor cargado.

Conclusión: un divisor solo es predecible si conoces la carga que cuelga del tap.