Diagramma del Circuito
Tensione in Uscita (Vout)
5.000 V
Corrente
5.000 mA
Resistenza Totale
2.000 kΩ
Potenza Totale
50.000 mW
Cos'è un Partitore di Tensione?
Un partitore di tensione è un circuito elettronico semplice ma fondamentale che trasforma una tensione elevata in una più piccola. Utilizzando solo due resistori in serie, fornisce una tensione di uscita che è una frazione di quella in ingresso. Questo circuito è uno dei componenti base più utili in elettronica per creare tensioni di riferimento, interfacciarsi con i sensori e molto altro.
La Formula
La tensione di uscita (Vout) di un partitore senza carico è determinata da questa formula:
Vout = Vin * ( R2 / (R1 + R2) )Come Funziona
Il principio si basa sulla Legge di Ohm. I due resistori, R1 e R2, sono collegati in serie a una sorgente di tensione in ingresso (Vin). Essendo in serie, la stessa corrente scorre attraverso entrambi.
- La resistenza totale del circuito è
R1 + R2. - La corrente (I) che scorre nel circuito è
I = Vin / (R1 + R2). - La caduta di tensione su R2 è
Vout = I * R2. - Sostituendo l'espressione della corrente, otteniamo la formula principale del partitore di tensione.
L'Effetto di Carico
Quando si collega un carico (rappresentato dal resistore di carico, RL) all'uscita del partitore di tensione, il comportamento del circuito cambia. Il resistore di carico si trova in parallelo con R2.
Questa combinazione crea una nuova resistenza equivalente per la parte inferiore del partitore. La formula diventa:
Vout = Vin * ( R_eq / (R1 + R_eq) )dove R_eq = (R2 * RL) / (R2 + RL)
Generalmente, Vout diminuirà sotto carico. Affinché il partitore sia efficace, la resistenza di carico (RL) dovrebbe essere molto più grande (almeno 10 volte) rispetto a R2.
Applicazioni Comuni
- Lettura di Sensori: Molti sensori, come i fotoresistori (LDR) o i termistori, sono resistori variabili. Un partitore di tensione converte la loro variazione di resistenza in una variazione di tensione, leggibile facilmente dall'ADC di un microcontrollore.
- Adattamento di Livello (Level Shifting): Collegare in sicurezza un segnale ad alta tensione (es. 5V) a un ingresso a bassa tensione (es. 3.3V) scalando la tensione a un livello accettabile.
- Creazione di Tensioni di Riferimento: Generazione di una tensione stabile e nota per componenti come amplificatori operazionali o convertitori analogico-digitali (ADC).
