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Un circuito conectado en serie a menudo se conoce como Circuito divisor de tensión. El voltaje de la fuente es igual al total de todas las caídas de voltaje en las resistencias conectadas en serie. El voltaje que cae a través de cada resistencia es proporcional al valor de resistencia de esa resistencia. Las resistencias más grandes experimentan caídas más grandes, mientras que las resistencias más pequeñas experimentan caídas más pequeñas. los fórmula de divisor de voltaje le permite calcular la caída de voltaje en cualquier resistencia sin tener que resolver primero la corriente. La fórmula del divisor de voltaje es:
donde VX = voltaje caído a través de la resistencia seleccionada
RX = valor de la resistencia seleccionada
RT = resistencia total del circuito en serie
VS = fuente o voltaje aplicado
Un ejemplo simple para empezar:
ejemplo 1
Encuentre la caída de voltaje en cada resistencia, dado que V = 150 V, R = 1 Kohm.
La primera solución requiere que encontremos la serie actual. Primero, calcula la resistencia total del circuito: Ra = R1 + R2 = 1k + 2k = 3 kohm.
A continuación, encuentre la corriente del circuito: I = V / Ra = 150 / 3 = 50 mA.
Finalmente, encuentra el voltaje a través de R1: V1= IR1 = 50 V;
y el voltaje a través de R2: V2 = IR2 = 100 V.
La segunda solución, más directa, utiliza la fórmula del divisor de voltaje:
y
I: = V / (R + 2 * R);
VR: = I * R;
V2R: = I * 2 * R;
VR = [50]
V2R = [100]
{o usando la fórmula del divisor de voltaje:}
VR: = V * R / (R + 2 * R);
V2R: = V * 2 * R / (R + 2 * R);
VR = [50]
V2R = [100]
Yo= V/(R+2*R)
VR= int(I*R)
V2R= entero(I*2*R)
print(“Usando la ley de Ohm:”)
imprimir(“VR= %.3f”%VR, “\n”, “V2R= %.3f”%V2R)
VR= int(V*R/(R+2*R))
V2R= int(V*2*R/(R+2*R))
print(“O usando la fórmula del divisor de voltaje:”)
imprimir(“VR= %.3f”%VR, “\n”, “V2R= %.3f”%V2R)
Otro ejemplo:
ejemplo 2
Encuentra la caída de voltaje en cada resistencia.
Use la fórmula del divisor de voltaje:
{Use la fórmula del divisor de voltaje: Vi = Vs * Ri / Rtot}
V1:=VS*R1/(R1+R2+R3+R4);
V2:=VS*R2/(R1+R2+R3+R4);
V3:=VS*R3/(R1+R2+R3+R4);
V4:=VS*R4/(R1+R2+R3+R4);
V1 = [500m]
V2 = [1]
V3 = [1.5]
V4 = [2]
Rtot=R1+R2+R3+R4
V1= VS*R1/Rtot
V2= VS*R2/Rtot
V3= VS*R3/Rtot
V4= VS*R4/Rtot
imprimir(“V1= %.3f”%V1)
imprimir(“V2= %.3f”%V2)
imprimir(“V3= %.3f”%V3)
imprimir(“V4= %.3f”%V4)
ejemplo 3
Encuentra los voltajes medidos por los instrumentos.
Este ejemplo muestra que la rama conectada en paralelo con la fuente no afecta el uso de la fórmula de división de voltaje.
V1: = V * R3 / (R3 + R4);
V1 = [100]
V2: = V * R4 / (R3 + R4);
V2 = [100]
V1=V*R3/(R3+R4)
imprimir(“V1= %.3f”%V1)
V2=V*R4/(R3+R4)
imprimir(“V2= %.3f”%V2)
El siguiente ejemplo es un poco más complicado:
ejemplo 4
Encuentra la caída de voltaje en R2 si la fuente de voltaje es 140 V y las resistencias son las que se dan en el esquema.
V4:=Vs*(Replus(R4,(R2+R3)))/(R1+Replus((R2+R3),R4));
V: = V4 * R2 / (R2 + R3)
{o}
Sys I, I2, I1, V
I * R4 = I2 * (R2 + R3)
I1 = I + I2
V = I2 * R2
Vs = R1 * I1 + I * R4
fin;
V = [40]
Replus= lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
V4=Vs*Replus(R4,R2+R3)/(R1+Replus(R2+R3,R4))
V2=V4*R2/(R2+R3)
imprimir(“V2= %.3f”%V2)
La fórmula de división de voltaje se usa dos veces, primero para encontrar el voltaje en R4, y segundo para encontrar el voltaje en R2.
ejemplo 5
Encuentra la tensión entre los nodos A y B.
Usa la fórmula de división de voltaje tres veces:
El método aquí es encontrar primero la tensión entre el nodo de tierra y el nodo (2) donde se unen R2, R3 y R1. Esto se hace usando la fórmula del divisor de voltaje para encontrar la porción de Vs que aparece entre estos dos nodos. Luego, la fórmula del divisor de voltaje se usa dos veces para encontrar Va y Vb. Finalmente, Vb se resta de Va.
R12:=Replus((R1+R2),(R1+R2+R3));
V12: = Vs * R12 / (R2 + R12);
Vab:=V12*(R2/(R1+R2)-R1/(R1+R2+R3));
Vab = [500m]
Replus= lambda Ro, Rt : Ro*Rt/(Ro+Rt)
R12=Replus(R1+R2,R1+R2+R3)
V12=Vs*R12/(R2+R12)
Vab=V12*(R2/(R1+R2)-R1/(R1+R2+R3))
imprimir(“Vab= %.3f”%Vab)
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