Divisor de tensão

Em eletrônica, a regra do divisor de tensão, ou simplesmente o divisor de tensão, é uma técnica de projeto utilizada para criar uma tensão elétrica (V_out) que seja proporcional à outra tensão (V_in).

Divisor de tensão com Resistências

Neste circuito, dois resistores são ligados em série como no diagrama unifilar a seguir:

A tensão de saída, V_out, é dada pela equação

V_{out}={\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}\cdot V_{in}

A partir desta fórmula, fazendo R₁ = R₂, temos que

V_{out}={\frac {1}{2}}\cdot V_{in}

Desta forma podemos obter qualquer fração entre 0 e 1 da tensão V_in.

Note que esta regra funciona apenas caso o divisor não possua nenhuma carga, ou seja, a resistência de carga é infinita e toda a corrente que flui através de R₁ vai para R₂. Se a corrente flui para uma resistência de carga (através de V_out), esta resistência deve ser considerada como se estivesse em paralelo com R₂ para que se possa determinar a tensão em V_out.

Divisor de tensão com impedância

Um divisor de tensão é geralmente imaginado como composto por dois resistores, porém capacitores, indutores, ou qualquer impedância combinada pode ser utilizada. Para impedâncias gerais Z₁ e Z₂, a tensão é dada por

V_{out}={\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}\cdot V_{in}

Deste modo, um divisor de tensão pode ser feito utilizando-se de um resistor e um capacitor:

A impedância do resistor é igual à sua resistência:

Z_{R}=R

A impedância do capacitor varia de acordo com a frequência de V_{in}. Seu valor é dado por:

Z_{C}={1 \over j\omega C}

onde:

j é a unidade imaginária
ω é a frequência angular em radianos por segundos. Este divisor de tensão terá a seguinte razão entre as tensões:

{V_{out} \over V_{in}}={{1 \over j\omega C} \over {{1 \over j\omega C}+R}}={1 \over 1+Rj\omega C}

Esta razão depende da frequência, neste caso ela é decrescente para uma frequência crescente. Este circuito é, de fato, um filtro passa-baixas (de primeira ordem). A razão contém um número imaginário, e atualmente contém ambas as informações sobre a amplitude e a fase angular do filtro. Para extrair somente a razão de amplificação, deve-se calcular a magnitude da razão, ou apenas a reatância do capacitor ao invés da impedância.