¿La salida del divisor de voltaje se ve afectada por la resistencia de carga?

Si coloca una carga (= una resistencia) en paralelo con la resistencia "inferior" de su divisor de tensión, la tensión de salida será de hecho más baja. ¿Algo te llevó a creer que sería de otra manera?

Digamos que su resistencia de carga también es de 100K. Está en paralelo con la resistencia de 100K del divisor, por lo que juntas son efectivamente una resistencia de 50K. El circuito total ahora consiste en una resistencia de 100K y una resistencia de 50K, por lo que el voltaje de salida será 1/3 de la entrada.

  

este circuito paralelo no reduce la resistencia total a través del   resistencia de carga que causa que la tensión de salida sea menor que la deseada   24v?

De hecho lo hace. Quizás la forma más iluminadora de ver esto es formar el equivalente de Thevenin del divisor de voltaje (sin la carga paralela agregada).

El circuito real:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El circuito equivalente de Thevenin es

^{simular este circuito}

Según el teorema de Thevenin, el voltaje en una resistencia de carga agregada será idéntico para ambos circuitos.

Es fácil ver en el circuito equivalente que una carga agregada \ $ R_L \ $ forma un divisor de voltaje con la resistencia equivalente y, por lo tanto, el voltaje en \ $ R_L \ $ debe ser inferior a 24 V :

$$ V_L = 24V \ frac {R_L} {50k \ Omega + R_L} \ lt 24V $$

Sí, cargar la salida de un divisor de voltaje disminuirá el voltaje de salida.

Una forma de ver esto es caracterizar la fuente de voltaje producida por el divisor de voltaje. Sucede que cualquier fuente de voltaje ideal con alguna red resistiva puede modelarse como una fuente de voltaje única con un solo resistor en serie. Esto se llama el Thevenin equivalente . A menudo es útil simplificar fuentes de voltaje más complicadas en su equivalente de Thevenin.

En tu caso, tienes:

Loquecomodicesproducirá24Vcuandosedejaabierto.ElequivalentedeThevenindeloquetieneses:

Tenga en cuenta que, desde el punto de vista de cualquier circuito conectado a Vout, estas dos fuentes no se pueden distinguir. De eso se trata la equivalencia de Thevenin.

Ahora debería ser obvio lo que sucede cuando se carga la fuente. Será de 24 V con 0 de corriente. Cualquier corriente extraída también fluirá a través de R1, lo que provoca una caída de voltaje en R1, que se resta de la fuente de voltaje de 24 V como se ve en la salida. Esta relación es lineal. Ya tenemos el punto con 0 actual. Otro punto que nos da cierta intuición es el caso de 0 voltajes. Si cortas el Vout, toda la tensión estará entre R1. Por ley de Ohms, la corriente a través de R1 es 24 V / 50 kΩ = 480 µA. Por lo tanto, como la corriente extraída de Vout varía de 0 a 480 µA, la tensión de Vout varía linealmente de 24 V a 0.

Como un ejemplo más, si extrae 100 µA de Vout, entonces R1 disminuirá 50 kΩ x 100 µA = 5 V, por lo que Vout será de 24 V - 5 V = 19 V en ese caso.