Divisor resistivo de tensão

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Vanderlei Alves S. da Silva

Sabemos que os resistores possuem a função de limitar a passagem da corrente elétrica diminuindo sua intensidade, no entanto, existem momentos onde precisamos diminuir o valor da tensão elétrica para alimentar determinado circuito ou para obtermos uma tensão de referência, como na entrada de circuito comparadores e sensores, e no caso de termos que alimentar pequenos circuitos sabemos que existem diversas formas, por exemplo, usando transformadores, reguladores de tensão, transistores, porém, além desses componentes que levariam o circuito a ter um custo mais elevado, podemos usar o divisor de tensão resistivo. Como desenvolver e usar é o assunto deste artigo.

Para que se tenha uma melhor compreensão sobre o assunto acompanhe o esquema elétrico mostrado na figura abaixo:

DivisorDeTensao
De acordo com a figura você pode notar que um divisor resistivo de tensão é composto por dois resistores ligados em série entre os terminais positivo e negativo de uma fonte de alimentação qualquer e na junção entre os resistores extraímos uma tensão menor.

Quando os valores de R1 e R2 são iguais, a tensão de saída (Vs) será a metade do valor da tensão de entrada. Independente dos valores desses resistores, desde que sejam iguais, a tensão de entrada será dividida por dois.

Experiência 1

Material:

1 protoboard qualquer tamanho;

2 resistores de mesmo valor;

2 pilhas;

1 suporte de pilhas;

1 multímetro ou voltímetro.

Procedimentos:

1º Ligue os resistores em série;

2º Conecte uma das extremidades da associação ao positivo do suporte de pilhas e a outra extremidade ao terminal negativo desse suporte;

3º Coloque as pilhas no suporte;

4º Usando o multímetro ou o voltímetro, encoste a ponteira preta no terminal do resistor que está ligado ao negativo e a ponteira vermelha encoste entre os dois resistores, bem no meio da junção.

Observe a figura abaixo:

Experiencia_divisor1

Com essa experiência você vai notar que as duas pilhas irão aplicar 3,0 Volts ao circuito e entre os resistores você vai observar uma tensão de 1,5 Volts que corresponde à metade da tensão de entrada.

Para o caso de R1 e R2 terem valores diferentes podemos fazer uso da fórmula mostrada abaixo, a qual nos permite calcular a tensão de saída Vs.

cdtr1

Onde:

Vs = Tensão de saída;

Ve = Tensão de entrada;

R1 = Valor ôhmico do resistor 1;

R2 = Valor ôhmico do resistor 2.

Vamos a um exemplo de aplicação desta fórmula:

divisor1

 Vamos calcular a tensão de saída (Vs) do circuito acima.

Dados:

R1 = 220Ω

R2 = 470Ω

Ve = 12V

Vs = ?

Sendo:

cdtr1

Logo,

calculo_divisor1

Portanto, com R1 igual a 220Ω, R2 igual a 470Ω e tendo uma tensão de entrada de 12V a tensão de saída será de aproximadamente 8,17V.

Observe que com a fórmula apresentada podemos também calcular o valor de R1 ou de R2, sendo que para isso teríamos que ter o valor de um deles para não ficarmos com duas incógnitas na fórmula. Também precisaremos dos valores de Ve e Vs. No entanto, usar essa fórmula para determinar o valor dos resistores pode não ser uma boa ideia, pois se você prestar atenção notará que a fórmula não leva em consideração a potência dos resistores.

Geralmente quando precisamos construir um divisor de tensão, certamente já teremos em mente a tensão de entrada (Ve), a tensão de saída (Vs) e a corrente (I) que será consumida pela carga e com esses dados vamos querer encontrar R1 e R2. Vejamos como é simples:

divisor2

De acordo com a figura acima podemos obter os seguintes dados:

Ve = 15V

Vs = 4,0V

I = 0,03A (Essa é a corrente que atravessará a carga)

Veja que 4,0V é a tensão de desejamos obter a partir dos 15V da fonte de alimentação.

Vamos agora determinar qual é a corrente máxima que poderá atravessar os resistores, para isso basta considerar a corrente nos resistores igual ao dobro da corrente de carga, ou seja:

Ir  = I x 2

Onde:

Ir = Corrente nos resistores R1 e R2;

I = Corrente na carga.

 Logo,

Ir = 0,03 x 2

Ir = 0,06A

Então podemos dizer que R1 e R2 poderá ser atravessado por uma corrente elétrica máxima de 0,06A.

Com esse valor de corrente elétrica em mãos vamos calcular R1. Observe que R1 está entre duas tensões, Ve = 15V e Vs = 4,0V. de acordo com a lei de ohms, faremos o seguinte:

Calculo_R1

Comercialmente teremos para R1 o valor mais próximo igual a 180Ω.

Agora precisamos saber qual será a potência de dissipação desse resistor e para isso partiremos para a 2ª lei de Ohms:

Potencia_R1

No comércio não encontraremos resistores com esse valor de potência de dissipação, então teremos que adquirir o valor maior mais próximo que será de 1W. Nunca substitua por um valor menor, pois o resistor poderá sobreaquecer podendo chegar a queimar.

Com isso podemos dizer que para R1 teremos um resistor de 180Ω com 1W de potência.

Vamos ao cálculo de R2 observando que este resistor está entre Vs = 4,0V e o negativo da fonte que representa 0V. O procedimento é praticamente o mesmo. Vejamos:

Calculo_r2

Também será impossível encontrar no comércio um resistor de 66,66Ω, portanto, vamos substituí-lo por um resistor de 68Ω o qual é fácil de encontrar nas lojas. Sua potência de dissipação poderá ser a mesma que a de R1, uma vez que quando a carga estiver ligada na saída do divisor de tensão, apenas uma parte de Ir passará por R2, pois o restante atravessará a carga.

Com isso concluímos que R2 será um resistor de 68Ω com 1W de potência de dissipação.

Veja como ficou o circuito:

Divisor3

 Com isso chegamos ao fim de mais um artigo. Mas espere!!!

Agora é sua vez de provar que aprendeu!!!

Com base na figura abaixo, calcule os valores de R1, R2 e a potência de dissipação desses resistores.

divisor4

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5 comentários sobre “Divisor resistivo de tensão

  1. R1=211,111ohms/1,7W
    R2= 66,666ohms/0,7W

    Estou iniciando agora um curso por correspondência e gostaria de saber se meus cálculos estão corretos.
    Obrigado

    1. Olá Evandro!

      Muito bom saber que está interessado em eletrônica.
      Quanto ao exercício, a qual questão pertence essas resposta. Se for em relação à questão que está sem resposta no post, você encontrou o valor da resistência de carga, sendo que no lugar de R2 seria RL a qual é igual a 66,66 ohms.

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