Calcolatore di Divisore di Tensione
Calcola la tensione di uscita, la corrente e la potenza per circuiti di divisore di resistenza.
Calcola la tensione di uscita, la corrente e la potenza per circuiti di divisore di resistenza.
Risultati
Un divisore di tensione produce una tensione di uscita che è una frazione della tensione di ingresso. Vout = Vin × R2 / (R1 + R2). Aggiungere un resistore di carico in parallelo a R2 riduce la tensione di uscita.
Calcolatore Divisore di Tensione — Divisore Resistivo Online Gratuito
Il divisore di tensione è uno dei circuiti più utilizzati in elettronica. Riduce una tensione utilizzando due resistori in serie ed è presente in circuiti per sensori, reti di polarizzazione, traslatori di livello e alimentazioni. Il nostro Calcolatore Divisore di Tensione gratuito calcola istantaneamente la tensione di uscita, la corrente, la dissipazione di potenza e il rapporto di tensione — con un'opzione per la resistenza di carico per garantire precisione nel mondo reale.
Cos'è un Divisore di Tensione?
Un divisore di tensione è un circuito semplice costituito da due resistori collegati in serie a una fonte di tensione. La tensione di uscita viene prelevata dal punto di giunzione tra i due resistori. Rappresenta un'applicazione diretta della Legge di Ohm e della Legge di Kirchhoff delle tensioni.
La formula di base è:
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
Dove:
- Vin = tensione di ingresso applicata all'intero divisore
- R1 = resistore superiore (tra Vin e Vout)
- R2 = resistore inferiore (tra Vout e massa)
- Vout = tensione di uscita al punto di giunzione
La tensione di uscita è sempre una frazione di quella di ingresso. Se i due resistori sono uguali, Vout è esattamente la metà di Vin. Se R2 è molto maggiore di R1, Vout si avvicina a Vin. Se R1 è molto maggiore di R2, Vout si avvicina a zero.
| R1 | R2 | Rapporto (Vout/Vin) |
|---|---|---|
| 1kΩ | 1kΩ | 50% |
| 1kΩ | 2kΩ | 66.7% |
| 2kΩ | 1kΩ | 33.3% |
| 1kΩ | 9kΩ | 90% |
| 9kΩ | 1kΩ | 10% |
Come utilizzare il Calcolatore Divisore di Tensione
- Inserisci la tensione di ingresso (Vin) — la tensione applicata all'intero divisore (es. 12V, 5V, 3,3V).
- Inserisci R1 — il valore del resistore superiore in ohm. Inserisci numeri interi (es. 10000 per 10kΩ).
- Inserisci R2 — il valore del resistore inferiore in ohm.
- Inserisci opzionalmente una resistenza di carico — se il tuo divisore alimenta un circuito (non solo un multimetro), il carico assorbe corrente e modifica la tensione di uscita. Inserisci il valore per visualizzare l'output reale.
- Leggi i risultati — tensione di uscita, corrente attraverso il divisore, potenza dissipata da ciascun resistore, potenza totale e rapporto di tensione.
Tutti i risultati si aggiornano in tempo reale mentre digiti.
L'effetto della resistenza di carico
La formula base del divisore di tensione presuppone che non fluisca corrente fuori dal nodo Vout, ovvero che nulla sia collegato all'uscita. In pratica, qualsiasi carico collegato a Vout assorbe corrente e abbassa la tensione.
Quando un resistore di carico (RL) è collegato in parallelo con R2, il valore effettivo di R2 diventa:
R2effettivo = (R2 × RL) / (R2 + RL)
Questo valore è sempre inferiore al solo R2, il che significa che la tensione di uscita si abbassa. Più il carico è pesante (RL più basso), maggiore sarà la caduta di tensione.
| Carico | Effetto su Vout |
|---|---|
| Nessun carico (circuito aperto) | Vout corrisponde alla formula ideale |
| RL = 10 × R2 | L'uscita si riduce di ~9% |
| RL = R2 | L'uscita si riduce di ~33% |
| RL = R2 / 10 | L'uscita si riduce di ~83% |
Regola pratica: affinché il divisore mantenga una tensione di uscita accurata, la resistenza di carico dovrebbe essere almeno 10 volte R2.
Caratteristiche principali
| Caratteristica | Descrizione |
|---|---|
| Calcolo in tempo reale | I risultati si aggiornano istantaneamente al cambiamento di qualsiasi input |
| Resistenza di carico | Campo opzionale per calcoli di divisori caricati nel mondo reale |
| Dissipazione di potenza | Mostra la potenza per ogni resistore e quella totale — fondamentale per la selezione dei componenti |
| Visualizzazione corrente | Mostra la corrente totale attraverso il divisore |
| Rapporto di tensione | Visualizza la percentuale Vout/Vin |
| Interfaccia a card singola | Tutti gli input e i risultati in un layout pulito |
| Copia valori | Copia la tensione di uscita negli appunti |
Casi d'uso comuni
Lettura di sensori analogici
Molti sensori (termistori, fotoresistori, potenziometri) producono una resistenza che varia in base alla grandezza misurata. Inserendo il sensore come R2 in un divisore di tensione, la resistenza viene convertita in tensione, leggibile dall'ADC di un microcontrollore.
Shift di livello tra tensioni
Quando si collega un dispositivo a 3,3V a un segnale a 5V, un divisore di tensione può ridurre il segnale a un livello sicuro. Ad esempio, con R1 = 2kΩ e R2 = 3,3kΩ e un ingresso di 5V, si ottiene un'uscita di circa 3,1V.
Polarizzazione di circuiti a transistor
I transistor necessitano di specifiche tensioni di base per funzionare correttamente. Un divisore di tensione prelevato dall'alimentazione stabilisce il punto di polarizzazione CC per la regione di funzionamento del transistor.
Impostazione di tensioni di riferimento
Molti circuiti richiedono una tensione di riferimento inferiore a quella di alimentazione. Un divisore di tensione offre un modo semplice ed economico per generarla, anche se per applicazioni di precisione si preferisce un integrato dedicato per il riferimento di tensione.
Controlli del volume e potenziometri
Un potenziometro è essenzialmente un divisore di tensione regolabile. La manopola sposta il contatto scorrevole tra R1 e R2, modificando la tensione di uscita da 0 a Vin.
Consigli e buone pratiche
- Mantieni la corrente del divisore molto più alta della corrente di carico. Perché l'uscita rimanga stabile, la corrente che scorre nel divisore (Vin / (R1 + R2)) dovrebbe essere almeno 10 volte superiore a quella assorbita dal carico.
- Verifica le potenze nominali. Il calcolatore mostra la dissipazione di potenza per ogni resistore. Scegli resistori con una potenza nominale almeno doppia rispetto al valore calcolato per evitare surriscaldamento.
- Utilizza valori standard di resistori. Dopo aver calcolato i valori ideali, arrotonda ai valori standard E24 più vicini e verifica che la tensione di uscita rimanga accettabile.
- Non utilizzare divisori di tensione come alimentazioni. I divisori sono progettati per applicazioni a livello di segnale. Non possono fornire corrente significativa senza causare un'ulteriore caduta di tensione. Per l'alimentazione, utilizza un regolatore di tensione.
- Tieni conto della tolleranza. I resistori hanno una tolleranza di produzione (tipicamente 1% o 5%). Due resistori al 5% possono generare un'uscita che varia fino al 10% rispetto al valore calcolato.
Domande frequenti
Questo Calcolatore Divisore di Tensione è gratuito?
Sì. Lo strumento è completamente gratuito, senza limiti di utilizzo, senza registrazione e senza costi nascosti.
Quali unità di misura devo usare per i resistori?
Inserisci i valori dei resistori in ohm. Per un resistore da 10kΩ, inserisci 10000. Per un resistore da 4,7kΩ, inserisci 4700.
A cosa serve il campo della resistenza di carico?
Quando colleghi qualcosa all'uscita del divisore (come un ingresso di un microcontrollore o un altro circuito), questo assorbe corrente e influenza la tensione di uscita. Inserisci il valore della resistenza di carico per vedere la tensione reale a carico. Lascialo vuoto per il calcolo ideale a vuoto.
Posso utilizzarlo per circuiti in corrente alternata (AC)?
Questo calcolatore è progettato per circuiti in corrente continua (DC). Per circuiti AC, è necessario considerare anche l'impedenza di capacitori e induttori, il che fa variare il rapporto del divisore in base alla frequenza.
Perché la tensione di uscita misurata è inferiore a quella calcolata?
Il motivo più comune è la corrente di carico. Se il circuito collegato all'uscita del divisore assorbe una corrente significativa, la tensione di uscita scende al di sotto del valore ideale. Inserisci la resistenza di carico nel calcolatore per visualizzare l'output a carico.
Cos'è il rapporto di tensione?
Il rapporto di tensione è Vout / Vin espresso in percentuale. Un rapporto del 50% significa che l'uscita è esattamente la metà dell'ingresso. È utile per confrontare rapidamente diverse combinazioni di resistori.