Concepto de los Divisores de Tensión y Corriente

Introducción:

Para un estudiante de ingeniería electrónica, entender los principios fundamentales de los divisores de tensión y corriente es esencial. Estos conceptos no solo son cruciales para el diseño de circuitos, sino que también ofrecen una ventana al entendimiento de cómo se comportan los componentes electrónicos en diferentes configuraciones. En esta entrada, profundizaremos en estos temas, desglosando fórmulas y explorando aplicaciones prácticas.

Divisores de Tensión

El divisor de tensión es un circuito utilizado para producir una tensión de salida $V_{o u t}$ que es una fracción de su tensión de entrada $V_{in}$ . Consiste en dos o más resistencias conectadas en serie. La fórmula para un divisor de tensión es:

V_{out} = V_{in} \times \frac{R_{target}}{R_{total}}

donde $R_{t a r g e t}$ es la resistencia sobre la cual se desea obtener la salida y $R_{t o t a l}$ es la suma total de resistencias en serie.

El diagrama que representa la anterior ecuación sería como se muestra en la figura correspondiente:

Ejemplos de Aplicación:

Control de Volumen en Equipos de Audio: Ajuste de la señal de audio utilizando un potenciómetro.
Sensores de Temperatura: Uso de termistores en configuraciones de divisor de tensión para medir cambios de temperatura.
Fuente de Alimentación Ajustable: Crear una salida de voltaje variable a partir de una fuente fija.
División de Voltaje en Circuitos de Medida: Para reducir el voltaje a un nivel seguro para su medición con multímetros o osciloscopios.
Polarización de Transistores: Establecer el punto de operación correcto en circuitos con transistores.

Divisores de Corriente

Un divisor de corriente se utiliza para dividir una corriente de entrada $I_{in}$ en una o más ramas paralelas. La fórmula general para un divisor de corriente es:

I_{out} = I_{in} \times \frac{R_{total}}{R_{target}}

donde $I_{o u t}$ es la corriente a través de la resistencia objetivo $R_{t a r g e t}$ , y $R_{t o t a l}$ es la resistencia equivalente del resto del circuito en paralelo con $R_{t a r g e t}$ .

Ejemplos de Aplicación

Circuitos de Medición de Corriente: Uso en shunts de medición para determinar la corriente a través de un componente.
LEDs en Paralelo: Asegurar corriente adecuada a través de cada LED en un arreglo en paralelo.
Carga de Baterías: Distribución equitativa de corriente entre múltiples células de batería.
Impedancia de Entrada en Amplificadores: Configurar correctamente la impedancia de entrada en amplificadores operacionales.
Redes de Transmisión: En telecomunicaciones, para modelar la distribución de corriente en diferentes rutas.

Conclusión

El dominio de los divisores de tensión y corriente es una habilidad esencial para los estudiantes de ingeniería electrónica. Estos principios no solo son la base para entender circuitos más complejos, sino que también proporcionan las herramientas para innovar y solucionar problemas en el diseño electrónico.

Referencias:

Sedra, A. S., & Smith, K. C. (2020). “Circuitos Microelectrónicos”. Oxford University Press.
Horowitz, P., & Hill, W. (2015). “The Art of Electronics”. Cambridge University Press.
Floyd, T. L. (2019). “Principios de Circuitos Eléctricos”. Pearson Education.