Divisore di tensione
Calcola la tensione d'uscita, la corrente e l'impedenza per qualsiasi divisore resistivo. Include effetto del carico — fondamentale per adattatori di livel
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Formula e metodo
Adattamento 12V→5V per ADC Arduino: R1=10kΩ, R2=6.8kΩ → Vout=12×6800/16800=4.86V. Impedenza Zout=4.05kΩ — con ADC Arduino (10MΩ) errore trascurabile. Formula sketch: V_reale=analogRead(A0)×5.0/1023×(10000+6800)/6800.
Partitore di tensione
Il divisore (o partitore) di tensione è il circuito più semplice per ottenere una tensione inferiore a quella di alimentazione. È costituito da due resistenze in serie: la tensione si ripartisce proporzionalmente ai valori resistivi. Trova applicazione in sensori, riferimenti di tensione, adattamento di segnali, polarizzazione di transistor.
Formula del partitore
Per due resistenze R1 e R2 in serie alimentate con Vin, la tensione ai capi di R2 è: Vout = Vin × R2 / (R1 + R2). Il rapporto R2/(R1+R2) è il fattore di partizione, sempre minore di 1. Per esempio, con R1 = R2, Vout = Vin/2. Con R1 = 2×R2, Vout = Vin/3. Il calcolatore determina il valore delle resistenze dato il rapporto desiderato.
Carico e impedenza
Il partitore funziona correttamente solo se il carico collegato all'uscita ha impedenza molto maggiore di R2 (almeno 10 volte). Un carico a bassa impedenza preleva corrente e abbassa la tensione rispetto al calcolo teorico. Per carichi significativi si usa un buffer (inseguitore di tensione) tra partitore e carico.
Applicazioni tipiche
Riduzione della tensione per ingressi ADC dei microcontrollori (es. 12V → 3,3V), bilanciamento di sensori resistivi (termistori, fotoresistenze), impostazione di riferimenti per comparatori, lettura dello stato di batteria. Per applicazioni di precisione si usano resistenze con tolleranza 1% o migliore e temperatura stabile.
Domande frequenti
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2). Per dimezzare la tensione: R1 = R2. Per ridurre a 1/3: R2 = R1/2. Il rapporto conta, non i valori assoluti (ma influenzano il consumo).
Sconsigliato. Il partitore è ad alta impedenza: il carico 'tira giù' la tensione. Va bene solo per segnali (alta impedenza d'ingresso) o misure. Per alimentare carichi, usa regolatori.
Bilancia consumo e impedenza. Per misura tensione con ADC: R1+R2 = 10kΩ-100kΩ (basso consumo, impedenza accettabile). Per segnali audio: 1kΩ-10kΩ. Troppo alte: rumore. Troppo basse: spreco.
Sì, ma considera le capacità parassite. A frequenze alte, le capacità 'cortocircuitano' le resistenze. Per AC preciso, usa partitori con compensazione capacitiva.
Sì, è comune. Collega un estremo a Vin, l'altro a GND, il cursore è Vout. Attenzione: se il cursore si interrompe, Vout va a Vin (rischio per il circuito a valle). Aggiungi una R di protezione.