Qu'est-ce qu'un pont diviseur de tension ?
Le pont diviseur de tension est l'un des montages les plus fondamentaux en électronique : deux résistances placées en série aux bornes d'une source de tension. La sortie est prélevée au point de jonction entre les deux résistances et fournit une fraction plus faible, et parfaitement prévisible, de la tension d'entrée. On l'utilise pour fixer des points de polarisation, ramener le signal d'un capteur dans une plage exploitable, générer des tensions de référence ou alimenter un convertisseur analogique-numérique.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez la tension d'alimentation Vin, la résistance supérieure R1 (placée entre Vin et le nœud de sortie) et la résistance inférieure R2 (placée entre le nœud de sortie et la masse). Le calculateur affiche la tension de sortie mesurée aux bornes de R2, le courant de boucle qui circule dans la maille ainsi que la puissance totale dissipée par les résistances.
La formule expliquée
La tension de sortie s'obtient par $$V_{out} = \text{Vin} \cdot \frac{\text{R2}}{\text{R1} + \text{R2}}$$ Comme R1 et R2 sont traversées par le même courant, la tension se répartit proportionnellement à chaque résistance. Le courant de boucle vaut \(I = \dfrac{\text{Vin}}{\text{R1} + \text{R2}}\) et la puissance totale \(P = \text{Vin} \cdot I\). Attention : ce calcul suppose une sortie à vide (ou raccordée à une entrée de très haute impédance) ; une charge réelle placée en parallèle de R2 fait baisser Vout.
Exemple chiffré
Prenons Vin = 12 V, R1 = 1000 Ω et R2 = 2000 Ω. La résistance totale est de 3000 Ω, donc le courant vaut $$\frac{12}{3000} = 4\ \text{mA}$$ La tension de sortie est de $$\frac{12 \times 2000}{3000} = 8\ \text{V}$$ et la puissance totale de $$12 \times 0{,}004 = 48\ \text{mW}$$
FAQ
La charge influence-t-elle la sortie ? Oui. Si vous branchez une résistance de charge aux bornes de R2, considérez-la comme étant en parallèle avec R2 : la valeur effective de R2 diminue, ce qui abaisse Vout. Pour rester précis, choisissez des résistances de pont bien plus faibles que la charge.
Pourquoi des résistances plus faibles gaspillent-elles plus de puissance ? De petites résistances laissent passer davantage de courant pour une même tension : elles dissipent donc plus de puissance. Des résistances plus élevées économisent l'énergie mais deviennent plus sensibles à l'effet de charge.
Puis-je calculer une résistance plutôt qu'une tension ? Il suffit de réorganiser la formule : \(\text{R1} = \text{R2} \cdot \dfrac{\text{Vin} - \text{Vout}}{\text{Vout}}\) pour une valeur de Vout visée.
