Divisor de tensão versus resistor em série

Qual é a diferença entre ter um divisor de tensão ou apenas usar um resistor em série.

Por exemplo, eu tenho uma tensão de entrada com 12V e dois resistores em um divisor de tensão, R1 = 10k e R2 = 10k, então minha tensão é dividida igualmente em 6V. Como isso é diferente de ter um resistor (R = 6k, I = 1mA) em série?

Se você extrair 1mA do circuito divisor do resistor que você mencionou, ele produzirá um volt (o resistor superior terá 1,1mA fluindo através dele, diminuindo assim 11 volts; desse 1,1mA, 0,1mA passará pelo resistor inferior enquanto o restante 1mA entra na sua carga). O resistor de 6K cairia 6 volts, alimentando assim 6 volts em uma carga de 100mA.

Se a corrente de carga ou a resistência de carga são um valor constante conhecido, pode-se calcular uma resistência em série que converterá uma tensão de entrada conhecida em qualquer tensão de carga conhecida mais baixa desejada. Se a corrente ou resistência da carga não for conhecida com precisão, no entanto, desvios do ideal farão com que a tensão da carga varie do que se destina. Quanto maior a diferença entre a tensão de entrada e a tensão de carga, maior a variação na tensão de carga.

A adição de um resistor de carga adicionará efetivamente uma carga fixa conhecida, além da potencialmente variável. Suponha que um tivesse uma fonte de 12 volts e a carga pretendida fosse 10uA +/- 5uA a 6 volts. Se alguém usasse um resistor em série dimensionado para o gabinete de 10uA (600K), ele cairia apenas 3V a 5uA (alimentando 9 volts à carga) e 9V a 15uA (alimentando 3 volts à carga). A adição de um resistor de 6,06 K em paralelo com a carga faria com que o consumo total de corrente fosse de cerca de 1.000mA +/- 0.005mA, exigindo que o resistor superior fosse alterado para 6K; como as mudanças na corrente de carga afetariam apenas a corrente total em cerca de 0,5%, elas afetariam apenas a queda de tensão do resistor superior em cerca de 0,5%.

Se a tensão da fonte é estável e a corrente de saída é pequena, um divisor de tensão pode ser um meio prático de gerar uma tensão estável. Infelizmente, para que o divisor de tensão gere uma tensão estável, a quantidade de corrente alimentada pelo resistor mais baixo (e, portanto, desperdiçada) deve ser grande em relação à possível variação absoluta na corrente de carga. Normalmente, isso não é problema quando a corrente de saída está na ordem dos picoamps, às vezes é aceitável quando a corrente de saída está na ordem dos microamps, e geralmente se torna inaceitável quando a corrente de saída está na ordem dos ampères.

$\Omega$

$\Omega$

$\Omega$
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Como isso é diferente de

"Diferente de" de que maneira?

Duas diferenças óbvias estão no circuito equivalente de saída (supondo que você queira dizer que o nó central do divisor de tensão é a saída) e na carga apresentada na tensão de entrada.

A saída do divisor de tensão possui um equivalente de Thevenin de 6V com impedância de saída de 5K. A saída do resistor + uma carga de fonte de corrente de 1mA = 6V com impedância de saída de 6K.

A carga na fonte do divisor de tensão é de 0,6mA via carga de 20K; a carga no suprimento para o resistor + fonte de corrente é uma carga de fonte de corrente (corrente constante).

Alguma confusão aqui eu acho, e também um bom pensamento. A diferença para a pergunta feita talvez não seja nenhuma, se você estiver olhando apenas para cair 6 volts dos 12 volts. Depende da aplicação. Qualquer um pode ser bem sucedido na situação certa.

No caso do divisor, o ponto central será de 6 volts, se a carga no ponto central não tiver corrente, e no resistor único com 1 mA, a saída será de 6 volts, se a carga levar exatamente 1 mA. Mas são 2 aplicações diferentes e nenhuma será exata se a carga não for impedância infinita no primeiro caso ou 6k Ohms ao retorno de 12 V (ou 1 mA de corrente) no segundo caso.

Se você usar um divisor de tensão para criar um nível de tensão a partir de outro, poderá fazer isso com um divisor de tensão, mas precisará saber qual é a impedância dos pontos de terminação, para que você possa calcular o nível completo tensões de circuito e fluxos de corrente e se você puder tratar qualquer terminação como uma fonte ideal de corrente ou tensão (permitindo ignorar sua impedância). Supondo que o divisor no problema inicial esteja entre uma fonte de 12 volts e seu retorno e a fonte de voltagem seja baixa impedância suficiente para ignorar, a resposta à pergunta depende de qual é a impedância do ponto de saída para a fonte de 12 volts ou o retorno de 12 volts. Para ver a tensão no ponto de saída do divisor,

Se as impedâncias de carga são várias ordens de magnitude maiores que 6K, na maioria dos casos você pode ignorá-las.

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}