Herramienta

Calculadora de divisor de tensión

Calcula la salida de dos resistencias en serie y te dice cuándo el divisor no aguanta. Al revés también: qué par que tengamos te da la tensión que buscas.

Con 12 V de entrada, 10 kΩ arriba y 10 kΩ abajo, la salida es de 6 V. El divisor quema 0,6 mA todo el tiempo y su resistencia de Thevenin es de 5 kΩ.

Calculadora

Divisor de tensión con dos resistencias

Cambia los valores y mira el circuito.

Qué quieres hacer

Tengo R1 y R2Quiero una tensión de salida

Tensión de entrada

R1, la de arriba

R2, la de abajo

¿Qué le vas a conectar a la salida?

Potencia total: 7,2 mW
R de Thevenin: 5 kΩ
Corriente para 1% de error: 12 µA

Cómo se reparten los 12 V

R1 · 6 V

Salida · 6 V

Cuánto aguanta antes de caerse

Al revés también: para bajar de 12 V a 5 V, el par de valores comerciales más cercano que tenemos es 4,7 kΩ y 3,3 kΩ (GK5-16 y GK3-16, $200 las dos), que dan 4,95 V reales. Cambia los valores de abajo y todo se recalcula al instante.

Cómo funciona un divisor de tensión

La fórmula, y lo que la fórmula no dice

Dos resistencias en serie entre la tensión de entrada y tierra. La salida se toma del punto del medio, y vale:

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

R1 es la de arriba, entre la entrada y la salida. R2 es la de abajo, entre la salida y tierra. Con 12 V y dos de 10 kΩ salen 6 V, y con 12 V, 10 kΩ arriba y 4,7 kΩ abajo salen 3,84 V. Hasta ahí llega cualquier calculadora.

Lo que casi ninguna dice es que esa fórmula vale en vacío. Es la tensión que vas a medir con el multímetro, que no consume nada, y no necesariamente la que va a haber cuando conectes algo. Por eso esta calculadora te obliga a decir qué le vas a colgar a la salida: sin ese dato el resultado es una promesa que el circuito no tiene por qué cumplir.

Un divisor no es una fuente de alimentación

El error que se comete siempre

Un divisor sirve para dar una referencia de tensión a una entrada de alta impedancia: un ADC, un comparador, un pin que solo mira. No sirve para alimentar un módulo, un relé, un sensor ni un LED con brillo estable. En cuanto la carga pide corriente, la salida se cae.

La razón tiene nombre: resistencia de Thevenin. Visto desde afuera, un divisor es una pila de Vout con una resistencia en serie que vale:

R_th = R1 × R2 / (R1 + R2)

Esa resistencia se come tensión apenas circula corriente hacia la carga. Con el ejemplo de 12 V y dos de 10 kΩ, R_th vale 5 kΩ. Para que la salida no se corra más de un 1%, la carga puede pedir como mucho:

I_max = 0,01 × Vout / R_th = 12 µA

Doce microamperes. Un módulo relé pide 70.000 veces eso. Un LED, 1.700 veces. Ni siquiera hace falta llegar tan lejos: si conectas una carga de 1 kΩ a ese divisor, la salida no baja un poco, baja de 6 V a 1 V, un 83% menos. El divisor no se equivocó: nunca prometió corriente.

La regla práctica es una sola y sirve para toda la vida: la carga tiene que ser al menos diez veces la resistencia de Thevenin. Con diez veces todavía pierdes un 9%. Con cien veces, un 1%. El gráfico de la calculadora dibuja exactamente esa curva, y no cambia con los valores que elijas: es la forma del problema.

Medir una batería de 12 V con un ESP32

Este es el caso donde el divisor es la herramienta correcta, y también donde se quema más hardware. Un pin de un ESP32 aguanta 3,3 V como máximo. Si le enchufas los 12 V de una batería directo, no se quema el pin: se quema el chip, y a veces se lleva el puerto USB del computador de paso.

Además una batería de 12 V no vive en 12 V. Cargando llega a 14,4 V, y en un auto con el alternador andando puede pasar de 14,8 V. El divisor hay que calcularlo con la tensión máxima, no con la nominal.

Con 47 kΩ arriba y 10 kΩ abajo:

Divisor de 47 kΩ y 10 kΩ para leer una batería de 12 V con un ADC de 3,3 V.
Estado de la batería	Tensión real	Lo que ve el pin	Margen hasta 3,3 V
Descargada	11,8 V	2,07 V	1,23 V
En reposo	12,6 V	2,21 V	1,09 V
Cargando	14,4 V	2,53 V	0,77 V
Alternador a fondo	15,0 V	2,63 V	0,67 V

Ese par cumple las tres condiciones que importan. Nunca pasa de 3,3 V, ni en el peor caso. Consume 210 microamperes, que en una batería de auto son cinco miliamperes hora al día: nada. Y su resistencia de Thevenin es de 8,2 kΩ, justo bajo los 10 kΩ que la hoja de datos de un ADC típico pide ver como impedancia de fuente.

Para volver a volt de batería en el código, se multiplica por la razón del divisor:

V_bateria = V_pin × (R1 + R2) / R2 = V_pin × 5,7

El condensador no es opcional. El ADC de un microcontrolador no mide en continuo: carga un condensador interno de muestreo cada vez que lee, y ese golpe de corriente lo tiene que dar la fuente. Con 8,2 kΩ de impedancia el golpe no alcanza a reponerse y la lectura sale baja e inestable. Un condensador de 100 nF de la salida a tierra le da el pique y el problema desaparece.

Cómo se eligen los valores

La fórmula fija la relación entre R1 y R2, no los valores. Para bajar de 12 V a 5 V la relación es (12 menos 5) dividido en 5, o sea 1,4. Eso lo cumplen 470 Ω con 330 Ω, 4,7 kΩ con 3,3 kΩ y 47 kΩ con 33 kΩ: todos dan la misma salida y hay que elegir uno.

Lo que cambia entre décadas es el equilibrio entre dos cosas:

Consumo. Valores bajos queman corriente todo el tiempo. 470 Ω con 330 Ω a 12 V son 15 mA constantes, que a pilas es inaceptable y en potencia son 180 mW.
Firmeza. Valores altos casi no consumen, pero la salida queda blanda: sube la resistencia de Thevenin y cualquier carga, o el ruido eléctrico del ambiente, la mueve.

En 12 V el rango cómodo está entre 10 kΩ y 100 kΩ de suma total. Bajo eso estás calentando resistencias para nada; sobre eso el ADC empieza a leer mal y hace falta el condensador sí o sí.

Y hay una restricción que la matemática no ve: que el valor exista en el catálogo. La serie E24 tiene 24 valores por década, pero ninguna tienda vende los 24. Por eso la búsqueda inversa de arriba no recorre la serie teórica: recorre lo que de verdad hay en bodega, y ordena las combinaciones por stock antes que por exactitud. Un par perfecto con una de las dos agotada no arma ningún circuito.

La tolerancia también entra en la cuenta

Las resistencias de banda dorada son de 5%. En un divisor los dos errores se suman en el peor caso, así que un divisor de 470 Ω con 330 Ω al 5% no entrega 4,95 V: entrega algo entre 4,71 V y 5,19 V, según cómo hayan salido las dos que te tocaron.

Para una referencia de batería eso da lo mismo, porque el error es constante y se corrige calibrando una vez en el código. Importa cuando el divisor decide algo: un comparador que dispara a una tensión fija, o una medición que se compara contra un umbral. Ahí se usan resistencias de banda café, que son de 1%.

Los cuatro errores que se repiten

Usarlo para alimentar

Es el error número uno y ya está explicado arriba. Si en el otro lado hay algo que consume, no es un divisor lo que necesitas: es un regulador. Un convertidor buck step down LM2596S baja de 12 V a 5 V entregando corriente de verdad y cuesta menos que quemar una placa.

Dar vuelta R1 y R2

R1 va arriba y R2 abajo, y no es lo mismo. Si el resultado te da más tensión de la que esperabas en vez de menos, probablemente las tienes cambiadas: la de abajo es la que define la salida.

Olvidar que la fuente también tiene resistencia

Si alimentas el divisor desde un pin de salida de un microcontrolador o desde una fuente débil, la resistencia interna de esa fuente se suma a R1 y la salida baja más de lo calculado. Con divisores de valores bajos se nota.

Armarlo sobre la red de 220 V

No se hace. Dos resistencias no aíslan nada: el nodo de salida queda a potencial de red, conectado a tu microcontrolador y a través del cable USB a tu computador y a ti. Además una resistencia de 1/4W típica no soporta más de unos 250 V entre sus extremos. Para medir tensión de red se usa un transformador o un módulo tipo ZMPT101B, y la instalación la rige la NCh Elec. 4/2003.

Preguntas frecuentes

¿Sirve un divisor de tensión para alimentar un módulo?

No. Un divisor entrega una referencia de tensión, no corriente. Apenas la carga pide algo, la salida se desploma: con 12 V y dos resistencias de 10 kΩ basta que la carga tome 12 microamperes para que la salida se corra un 1%, y un módulo cualquiera pide miles de veces eso. Para alimentar se usa un regulador, tipo LM2596S o Mini560.

¿Cómo mido una batería de 12 V con un ESP32 sin quemarlo?

Con un divisor de 47 kΩ arriba y 10 kΩ abajo. Una batería de 12 V llega a 14,4 V cargando, y ese divisor la baja a 2,53 V, bien bajo los 3,3 V que aguanta el pin. Consume 210 microamperes y su resistencia de Thevenin es de 8,2 kΩ, justo bajo los 10 kΩ que pide un ADC. Agrega 100 nF de la salida a tierra y multiplica la lectura por 5,7 para volver a volt de batería.

¿Qué valores de resistencia conviene usar en un divisor?

Los que dejen la resistencia de Thevenin bajo 10 kΩ y el consumo donde te alcance. Valores altos, como 1 MΩ con 1 MΩ, casi no gastan pero la salida es tan blanda que cualquier cosa la mueve, incluido el ruido. Valores bajos, como 100 Ω con 100 Ω, son firmes pero queman corriente todo el día. En 12 V el rango cómodo va entre 10 kΩ y 100 kΩ de suma total.

¿Por qué mi divisor da menos tensión de la que calculé?

Porque le conectaste algo. La carga queda en paralelo con R2 y baja la resistencia del brazo de abajo, así que la salida cae. La cuenta de la fórmula vale en vacío: para saber cuánto cae de verdad hay que comparar la carga con la resistencia de Thevenin del divisor. Si la carga no es al menos diez veces esa resistencia, se nota.

¿Se puede usar un divisor para medir los 220 V de la red?

No, y es peligroso. Un divisor no da aislación galvánica: el nodo de salida queda a potencial de red y va conectado a tu microcontrolador, o sea a tu computador por el cable USB. Además una resistencia de 1/4W típica no soporta esa tensión entre extremos. Para medir la red se usa un transformador o un módulo tipo ZMPT101B, y la instalación la rige la NCh Elec. 4/2003.

Dónde la usamos

Tutoriales del blog donde esta cuenta aparece en un proyecto de verdad.