Regla de división de voltaje: explicación, fórmula y derivación

Índice de contenidos

¿Qué es la regla de división de voltaje?
- Explicación:
Fórmula de la regla de división de voltaje:
- Derivación:

¿Qué es la regla de división de voltaje?

La regla de división de voltaje establece que el voltaje total aplicado a través de una conexión en serie de resistencias múltiples se divide entre las resistencias en proporción a su resistencia. Esto significa que la caída de voltaje será máxima en la resistencia que tenga el valor máximo de resistencia. Asimismo, será mínimo para la resistencia que tenga el valor más bajo de resistencia.

La regla de división de voltaje básicamente nos informa sobre la caída de voltaje a través de la resistencia individual en un resistencia conectada en serie. Esta regla es aplicable para el circuito de CA y CC. Sin embargo, al aplicar esta regla en un circuito de CA, se debe considerar el valor de la impedancia en lugar del valor de la resistencia por razones obvias.

Explicación:

Consideremos el siguiente circuito para una mejor comprensión. El circuito representa la conexión en serie de tres resistencias R1, R2 y R3. El voltaje a través de las terminales xy se asume como V.

Queremos encontrar la caída de tensión de cada una de las resistencias. Sean VR1, VR2 y VR3 la caída de tensión en las resistencias R1, R2 y R3 respectivamente.

Según la declaración de la regla de división de voltaje, VR1, VR2 y VR3 deben ser proporcionales a R1, R2 y R3 respectivamente. Por lo tanto, podemos escribir

VR1 = K R1 …….(1)

VR2 = K R2 …….(2)

VR3 = K R3 …….(3)

Pero el voltaje total V a través de la terminal xy debe ser igual a la suma de la caída de voltaje a través de cada una de las resistencias. Por lo tanto, podemos escribir,

V = VR1 + VR2 + VR3

Poniendo el valor de VR1, VR2 y VR3 de (1), (2) y (3), obtenemos

V = K (R1+ R2+ R3)

K = V / (R1+ R2+ R3)

Usando (1), (2) y (3) podemos encontrar la distribución de voltaje a través de la resistencia individual como se muestra a continuación.

VR1 = V[ R1 / (R1+ R2+ R3)]

VR2 = V[ R2 / (R1+ R2+ R3)]

VR3 = V[ R3 / (R1+ R2+ R3)]

Aunque la distribución de voltaje anterior se calculó asumiendo tres resistencias conectadas en serie, el método es aplicable para el número “n” de resistencias conectadas en serie en el circuito de CC y la impedancia en el circuito de CA.

Fórmula de la regla de división de voltaje:

La fórmula para la regla de división de voltaje para el número “n” de resistencias conectadas en serie se proporciona a continuación.

VR1 = V[ R1 / (R1+ R2+ R3+……+ Rn)]

VR2 = V[ R2 / (R1+ R2+ R3+……+ Rn)]

……………………………………………

VRn = V[ Rn / (R1+ R2+ R3+……+ Rn)]

Observe cuidadosamente la fórmula anterior. Notará que, si queremos encontrar el voltaje en cualquiera de las resistencias (por ejemplo, R1), el voltaje total (V) se multiplica por la relación de otra resistencia (R1) y la resistencia total (R1+ R2+ R3+……+ Rn ).

Derivación:

Cuando una combinación en serie de “n” número de resistencias o impedancias se conecta a una fuente, el voltaje de la fuente se distribuye entre las resistencias de tal manera que la caída de voltaje en cada una de las resistencias es proporcional al valor de la resistencia. Esto se debe a que la corriente a través de toda la resistencia es igual (I) y, por lo tanto, la caída de voltaje (V = IR) es solo proporcional a la resistencia.

Consideremos nuevamente el circuito que se muestra anteriormente en la publicación. El voltaje V aplicado a través de la resistencia se divide entre las resistencias. La corriente “I” está fluyendo en el circuito.

Por lo tanto,

VR1 = IR1 …….(4)

VR2 = IR2 …….(5)

VR3 = IR3 …….(6)

Compare la información (3), (4) y (5) con la información (1), (2) y (3) respectivamente. Notará que la constante de proporcionalidad “K” es la corriente “I” que fluye en el circuito. Ahora, puede encontrar el voltaje VR1, VR2 y VR3 de la misma manera que se calculó anteriormente en la publicación.

Ya que, V = VR1 + VR2 + VR3

Por lo tanto,

V = yo (R1+ R2+ R3)

Yo = V / (R1+ R2+ R3)

Usando (4), (5) y (6) podemos encontrar la distribución de voltaje a través de la resistencia individual como se muestra a continuación.

VR1 = V[ R1 / (R1+ R2+ R3)]

VR2 = V[ R2 / (R1+ R2+ R3)]

VR3 = V[ R3 / (R1+ R2+ R3)]

Por lo tanto, puede ver que el resultado es el mismo. Espero que tu concepto sea claro ahora. En caso de que tenga alguna duda/comentario, escriba amablemente en el cuadro de comentarios.