Calculer un pont diviseur devient simple avec cet outil interactif. Modifiez la tension d’entrée Vin, la résistance supérieure R1 ou la résistance inférieure R2 : la tension de sortie Vout, le rapport de division, les courants et les schémas sont actualisés immédiatement.
Vous pouvez aussi connecter une résistance de charge RL pour comprendre pourquoi une sortie calculée à 2,5 V peut être plus basse dans un circuit réel. Pour obtenir seulement un résultat, saisissez vos valeurs dans le calculateur ci-dessous.
Calculateur de pont diviseur
Les valeurs initiales sont Vin = 5 V, R1 = 10 kΩ et R2 = 10 kΩ. Sans charge, Vout = 2,5 V. Activez RL pour calculer la baisse de tension due au circuit connecté.
Le schéma montre la source continue idéale, R1, R2, Vout et GND et leurs connexions. Activer la charge ajoute RL entre Vout et GND. Les courants sont indiqués ci-dessous par des valeurs et des équations plutôt que par des flèches.
Entrées
Résultats et schémas liés
Utilisation du calculateur
- Réglez la tension d’entrée Vin.
- Réglez la résistance supérieure R1 et la résistance inférieure R2 en kΩ.
- Observez Vout, le rapport de tension, les courants et les schémas.
- Activez la résistance de charge RL pour représenter un circuit connecté.
Les préréglages permettent de tester une division par deux, environ 3,3 V ou 1,8 V à partir de 5 V, ainsi que l’effet de la charge.
Formule et calcul du pont diviseur
R1 et R2 sont montées en série aux bornes de Vin; Vout est prélevée à leur jonction. Sans charge, la tension de sortie est :
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
Le courant dans la série vaut I = Vin / (R1 + R2). Vout est la tension aux bornes de R2; la loi d’Ohm donne Vout = I × R2, ce qui conduit à la formule ci-dessus.
Lorsque R1 et R2 sont égales
Si R1 = R2, Vout vaut la moitié de Vin. Par exemple, avec Vin = 5 V et R1 = R2 = 10 kΩ, Vout = 2,5 V. Ce résultat suppose que la sortie ne fournit pratiquement aucun courant.
Pourquoi la charge fait baisser Vout
Le circuit connecté à Vout présente une résistance d’entrée RL en parallèle avec R2. La résistance inférieure équivalente Req vaut :
Req = R2 ∥ RL = (R2 × RL) / (R2 + RL)
Avec charge, Vout = Vin × Req / (R1 + Req). Comme Req est inférieure à R2, Vout descend par rapport à sa valeur à vide.
Pour Vin = 5 V et R1 = R2 = RL = 10 kΩ, Req = 5 kΩ et Vout vaut environ 1,67 V au lieu de 2,5 V. Le préréglage « Effet de la charge » montre ce cas.
Que représente la résistance de Thévenin Rth ?
Si la source est ramenée à 0 V, la résistance vue depuis Vout est Rth = R1 ∥ R2. Quand Rth n’est pas petite devant RL, l’effet de la charge ne peut pas être négligé. Le calculateur affiche aussi Rth.
Exemples : environ 3,3 V et 1,8 V à partir de 5 V
Exemple : environ 3,3 V à partir de 5 V
Avec R1 = 5,1 kΩ et R2 = 10 kΩ, Vout vaut environ 3,31 V. Les tolérances des résistances et la résistance d’entrée du circuit suivant modifient la valeur réelle; vérifiez la plage admissible.
Exemple : environ 1,8 V à partir de 5 V
Avec R1 = 18 kΩ et R2 = 10 kΩ, Vout vaut environ 1,79 V. Si 1,8 V précis sont nécessaires, tenez compte des tolérances lors du choix des valeurs normalisées.
Questions fréquentes
Si R1 = R2, Vout vaut-elle toujours Vin/2 ?
Seulement à vide ou si la résistance de charge est suffisamment élevée. Une RL plus faible réduit la résistance équivalente de R2 et abaisse Vout sous Vin/2.
Un pont diviseur peut-il produire une tension supérieure à Vin ?
Non. Un diviseur résistif passif fournit une tension comprise entre 0 V et Vin. Pour augmenter la tension, utilisez par exemple un convertisseur élévateur.
Des résistances plus grandes économisent-elles toujours mieux l’énergie ?
Elles réduisent le courant permanent, mais augmentent la résistance de sortie. La charge, les courants de fuite, le bruit et le temps d’acquisition du CAN deviennent alors plus importants. Choisissez les valeurs absolues selon le circuit alimenté, et pas uniquement selon le rapport.
Pourquoi la mesure diffère-t-elle du calcul ?
Les causes courantes sont la tolérance des résistances, la résistance d’entrée du multimètre ou du CAN, les courants de fuite, la résistance des fils, les variations d’alimentation et la température. Le multimètre lui-même peut constituer une charge.
Résumé
- À vide, utilisez Vout = Vin × R2 / (R1 + R2).
- Avec RL, remplacez R2 par R2 ∥ RL; Vout diminue.
- Pour une entrée CAN, vérifiez Rth et le temps d’acquisition en plus du rapport de tension.
- Un diviseur résistif ne remplace pas une alimentation pour une charge variable.
Utilisez le calculateur pour observer l’effet de R1, R2 et RL sur Vout. Pour un circuit réel, consultez également les fiches techniques des composants et des appareils connectés.
Avertissement
Cet article et ce calculateur reposent sur des conditions idéales en courant continu et servent à l’apprentissage ainsi qu’aux estimations. Ils ne prennent pas entièrement en compte les tolérances, la température, les effets parasites, les variations d’alimentation, les courants de fuite, les transitoires ni les limites des composants. Pour un produit, une installation ou un circuit critique pour la sécurité, consultez les fiches techniques et validez soigneusement la conception. Ce site décline toute responsabilité pour les dommages liés à l’utilisation de cet article ou de cet outil.
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