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Electrónica

Divisor de tensión: calculadora, fórmula y usos con Arduino y ESP32

Calcula la tensión de salida de un divisor resistivo. Fórmula, cómo elegir R1 y R2, medir una batería con un ADC y adaptar 5 V a 3,3 V sin quemar tu placa.

Un divisor de tensión son dos resistencias en serie que te dan una fracción de la tensión de entrada. Es uno de los circuitos más útiles que existen: sirve para medir baterías, leer sensores resistivos y bajar señales de 5 V a 3,3 V.

En resumen

  • Vout = Vin × R2 / (R1 + R2): la salida depende solo de la proporción entre las resistencias.
  • Sirve para medir tensiones, no para alimentar nada.
  • Valores típicos: entre 1 kΩ y 100 kΩ en total.

Calculadora

Vout
—
Corriente
—
Potencia total
—

Cómo funciona

Las dos resistencias se conectan en serie entre la tensión de entrada y masa. La salida se toma en el punto de unión:

Vin ──[ R1 ]──┬──[ R2 ]── GND
              │
             Vout
Esquema del divisor: R1 conecta Vin con Vout y R2 conecta Vout con GND.
Vout se toma en la unión entre las dos resistencias.

Por las dos pasa la misma corriente, así que la tensión se reparte en proporción a sus valores. Si R1 y R2 son iguales, Vout es justo la mitad de Vin.

La fórmula

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Y si conoces la Vout que quieres y una de las resistencias, puedes despejar la otra:

R1 = R2 × (Vin − Vout) / Vout

Usos prácticos

Medir una batería con Arduino o ESP32

El ADC de un ESP32 solo admite hasta 3,3 V (y en la práctica es más preciso por debajo de ~2,5 V). Para medir una batería de 2 celdas LiPo (hasta 8,4 V) necesitas reducir la tensión:

  • R1 = 100 kΩ, R2 = 33 kΩ → Vout = 8,4 × 33 / 133 ≈ 2,08 V.
  • Consumo del divisor: 8,4 / 133 000 ≈ 63 µA, aceptable en un aparato con batería.
Una batería de 8,4 V alimenta un divisor de 100 kΩ y 33 kΩ; su salida de 2,08 V llega al ADC.
El divisor mantiene la tensión medida dentro del rango del ADC.

En el código, multiplica la lectura por (R1 + R2) / R2 para recuperar la tensión real.

Bajar una señal de 5 V a 3,3 V

Para conectar la salida TX de un módulo de 5 V al RX de un ESP32 o una Raspberry Pi:

  • R1 = 1 kΩ, R2 = 2 kΩ → Vout = 5 × 2 / 3 ≈ 3,33 V.
Un divisor de 1 kΩ y 2 kΩ reduce TX de 5 V a unos 3,3 V para RX.
La señal va en un sentido: de TX hacia RX.

Funciona para señales en un solo sentido y no muy rápidas. Para buses bidireccionales (como I2C) usa un convertidor de niveles. Lo explicamos en I2C, SPI y UART.

Leer un sensor resistivo (LDR, termistor)

Si sustituyes R2 por un sensor cuya resistencia cambia (una LDR con la luz o un NTC con la temperatura), Vout varía con la magnitud que quieres medir. Lo lees con una entrada analógica.

Cómo elegir los valores

Total R1 + R2VentajaInconveniente
Menos de 1 kΩMuy estableConsume mucho y calienta
10 kΩ – 100 kΩBuen equilibrio—
Más de 1 MΩConsumo mínimoLa entrada del ADC o la carga altera la lectura

Una regla útil: la impedancia de lo que conectes a Vout tiene que ser al menos 10 veces mayor que R2, o la salida bajará.

Por qué no sirve para alimentar

Un error muy común es usar un divisor para sacar 3,3 V de 5 V y alimentar con ello un módulo. En cuanto el módulo consume corriente, actúa como una resistencia en paralelo con R2 y Vout cae. Además, la tensión variará según lo que consuma en cada momento. Para alimentar algo usa un regulador (LDO o convertidor DC-DC).

Errores habituales

  • Intercambiar R1 y R2: R1 es la de arriba (hacia Vin) y R2 la de abajo (hacia GND).
  • Olvidar el margen: si la batería puede subir de su valor nominal (una LiPo cargada da 4,2 V por celda), calcula con la tensión máxima.
  • Tolerancias: con resistencias del 5 %, el resultado puede variar varios puntos. Usa resistencias del 1 % o calibra en el código.
  • Divisor siempre conectado: en aparatos a batería, el divisor consume aunque no midas. Usa valores altos o un transistor para desconectarlo.

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