Делитель напряжения — самая нужная схема на свете

Два резистора последовательно, отвод из середины: Uвых = Uвх × R2 / (R1 + R2), где R2 — тот, что снизу, к земле.

Пример: 5 В, R1 = 10 кОм, R2 = 10 кОм → 2.5 В. Поменяй местами — получишь другие 2.5 В, потому что резисторы равны. Возьми R1 = 10 кОм, R2 = 4.7 кОм → 5 × 4.7/14.7 = 1.6 В.

Где делитель нужен:

— Согласовать 5 В с входом 3.3 В (но аккуратно, см. ниже).
— Задать опорное напряжение: среднюю точку 1.65 В для аудиовхода.
— Снять напряжение с датчика сопротивления (фоторезистор, термистор).
— Ограничить уровень для АЦП.

Откуда формула: ток через оба резистора один и тот же, I = Uвх / (R1 + R2). Напряжение на нижнем — это ток, умноженный на его сопротивление: Uвых = I × R2. Подставляем — получаем формулу. Никакой магии.

Главная ловушка — нагрузка. Формула верна, только если из середины ничего не течёт. Как только подключаешь вход микроконтроллера, светодиод или АЦП, часть тока уходит туда, и выход проседает. Насколько — зависит от входного сопротивления нагрузки: если оно сравнимо с R2, делитель «плывёт».

Правило: сопротивление нижнего плеча должно быть в 10–100 раз меньше входного сопротивления нагрузки. Для АЦП ESP32 (вход ~100 кОм и выше) годится R2 до 10 кОм. Для светодиода — не годится вообще, там нужны единицы ом и ток миллиамперы.

Второй нюанс — ток холостого хода. Делитель 10 кОм + 10 кОм от 5 В постоянно ест 0.25 мА. Для устройства на батарейке это существенно: за месяц набежит заметно. Поэтому в автономных схемах берут мегаомные номиналы или отключают делитель ключом.

Третий — для согласования уровней вниз делитель годится, вверх — нет. Пять вольт в три и три десятых — да; три и три вверх к пяти — только активной схемой.