Circuito Divisor de Tensão!

Olá a todos! Hoje é sexta-feira e, como de costume, teremos um post sobre um assunto mais técnico. Hoje iremos falar sobre o divisor de tensão. O que ele é? Para que serve? Como dimensioná-lo corretamente? Essas perguntas serão respondidas no post de hoje.

O divisor de tensão é um circuito que nos permite conseguir tensões menores do que a tensão de um gerador disponível. Mas antes de falarmos sobre o divisor de tensão, nós iremos estudar como a tensão se divide no circuito série com dois resistores.

No circuito série, a corrente I só tem um caminho (uma malha) para percorrer. Portanto, ela não se divide durante o percurso. Sabemos que a intensidade da corrente total equivale a:





Sabemos que a tensão em cada resistor é igual ao produto da tensão sobre ele pela corrente que o percorre. Como o circuito é série, a corrente que percorre os resistores é uma só (It). Então podemos escrever a expressão da seguinte maneira:







Assim, podemos escrevemos a tensão no resistor R1 em função da tensão total. Isso funciona quando conhecemos a tensão total e os resistores da associação e, algumas vezes, pode no poupar algum trabalho nos exercícios.

O divisor de tensão consiste, basicamente, no esquema acima. Porém, para dimensioná-lo, há algumas precauções que devemos ter.


A imagem acima é um exemplo de divisor de tensão. A fonte geradora produz 10V de tensão. Essa tensão é dividida pelo circuito e a saída dele possui apenas 8V. Porém, se ligarmos um aparelho hipotético que necessite de exatamente 8V na saída do circuito, ele poderá não funcionar. Você sabe por quê?

Por que o aparelho possui uma resistência interna. Quando o aparelho for ligado ao circuito, a resistência do aparelho fará uma associação paralela com o resistor R2, diminuindo o valor de resistência na associação e, consequentemente, diminuindo o valor de tensão na saída do circuito.

Mas, felizmente, há um jeito simples de evitar esse inconveniente. Para isso, basta considerar a carga (resistência do aparelho) quando você for projetar um divisor de tensão. Para isso você irá calcular a corrente que o aparelho consome quando ligado na sua tensão normal de funcionamento. Depois você irá escolher a corrente que você que passe em R2 (o resistor da tensão de saída). Em geral, essa corrente deve ser pequena (geralmente algo em torno de 10 vezes menor que a corrente da carga) pra que o resistor R2 não dissipe muita potência.

Ou seja, digamos que seu aparelho consuma 300mA de corrente. Então você irá escolher algo em torno de 30mA para percorrer R2. A corrente em R1 será a soma dessas duas correntes, portanto, será 330mA. Sabendo a corrente e a tensão que você quer na saída fica fácil calcular os resistores.

Então vamos agora para um exemplo prático:



Você possui um antigo rádio de pilha. Ele, em condições normais, funciona com uma pilha de 1,5V consumindo uma corrente de 10mA. Porém você não possui essa bendita pilha. Tudo o que você tem é uma bateria de 9V e alguns resistores. Como você deve proceder para não perder a tão esperada final da Libertadores?

O primeiro passo é calcular a resistência interna do seu pequeno rádio. Com a tensão e corrente que ele consome fica fácil. Após os cálculos, descobrimos que o valor da resistência equivalente desse rádio é . Nós sabemos que o resistor R2 deve ter a mesma tensão (1,5V) e por ele deve passar uma corrente dez vezes menor que a carga (nosso rádio). Com esses dados calculamos que o valor ôhmico do resistor R2 é de .

Se 1,5 dos 9V estão em R2, então os outros 7,5V estão, obrigatoriamente, em R1. A corrente em R1 é a soma da corrente que passa em R2 mais a corrente da carga (a corrente do rádio). Portanto, a corrente em R1 é 11mA. Com esses dados, calculamos que o valor de R1 deve ser de .

Mas depois de calcular os valores de resistência, devemos sempre efetuar os cálculos da potência dissipada, para verificarmos se nossos resistores suportam a potência que eles vão dissipar. Pela Lei de Joule sabemos que a potência dissipada em R1 é igual a 82,5mW e a potência no resistor R2 é igual a 1,5mW. No geral, podemos considerar essas potências pequenas, sendo que qualquer resistor de meio watt já dá conta do recado.

Então, fazendo uma associação série com R1 e R2, e ligando o rádio sobre o resistor R2 poderemos ouvir tranquilamente a tão esperada final da Libertadores.

E era isso. Agora você sabe analisar e até mesmo dimensionar os divisores de tensão. E conhecer as bases deste pequeno circuito é importante, visto que muitas vezes devemos saber como a tensão irá se dividir por um circuito. Também quero dizer que é possível construir divisores de tensão com mais de uma saída, como na imagem abaixo e, agora, você tem todos os recursos para dimensioná-lo corretamente. Continuem estudando e até a próxima. Um grande abraço!