分压计算器

使用方法

1. 在「输入电压」里填加在分压器上端到地的总电压，单位伏（V）。示例 12 V，就是 12 V 直流母线与车载系统的常见标称值。
2. 「R1」是上端那只电阻（一端接输入电压、另一端接输出抽头），单位 Ω；默认 10000 Ω。
3. 「R2」是下端那只电阻（一端接输出抽头、另一端接公共地），单位 Ω；默认 4700 Ω。
4. 「负载电阻」填接在输出端与地之间的等效电阻；不接负载就填 0，表示空载，此时只算理想分压，输出最高。
5. 页面立即给出输出电压、分压比、回路电流、R1 与 R2 各自的功耗、总功耗，以及两只电阻上的压降。
6. 下方「带载对比」固定列出空载、RL = 100 kΩ、RL = 10 kΩ 三种情况；「R2 取值对照表」按 R2 的六个常用档位给出输出电压与电流，点「复制对照表」按 TSV 复制，可直接粘进表格软件。

这个分压计算器能解决什么问题

两只电阻一上一下串在输入电压与地之间，中间抽头引出，就得到一个与输入成固定比例的输出电压——这是电路里最省成本的降压与取样结构。英文把这种结构叫 voltage divider，早期版本把它直译成「电压Divider 计算器」，本页正文统一称它分压计算器或电阻分压器，指的是同一个东西。

它最常出现在三类场合：一是把高电压按比例缩到单片机能承受的范围，再送进 ADC 采样，例如把 12 V 电池电压缩到 3.3 V 以内测量；二是给比较器、运放或三极管基极提供一个固定的阈值电压；三是给场效应管的栅极提供偏置。本页把「空载输出」「带载后的实际输出」「回路电流」「每只电阻的功耗」一并算出来，是因为这几项互相牵制：想让输出更稳就得把电阻取小，电阻取小回路电流就大、功耗就高，而带载后输出一定会往下掉。把它们放在同一屏里，才能在「精度、功耗、抗干扰」之间做取舍。

计算原理与变量说明

设输入电压为 V，上端电阻 R1，下端电阻 R2，输出从两者中间取出，则：

• 分压比：k = R2 ÷ (R1 + R2)。示例 4700 ÷ (10000 + 4700) = 0.31973，即 31.973%。
• 空载输出电压：Vout = V × k。示例 12 × 0.31973 = 3.837 V。
• 回路电流：I = V ÷ (R1 + R2)。示例 12 ÷ 14700 = 0.000816327 A，也就是 0.816327 mA = 816.33 µA。
• 各电阻功耗：P = I² × R。示例 R1 上 6.6639 mW、R2 上 3.1320 mW，两者相加 9.7959 mW。
• 两只电阻的压降：R1 上 8.163 V，R2 上 3.837 V，8.163 + 3.837 = 12.000 V，与输入电压严格闭合，这是检验有没有算错的最快办法。

这里有一个最容易被误解的机制：分压比只由 R1 与 R2 的比值决定，与输入电压无关。同样是 10 kΩ 配 4.7 kΩ，输入 12 V 时输出 3.837 V、分压比 31.973%；输入换成 24 V，输出翻倍到 7.673 V，但分压比仍然是 31.973%。换句话说，分压器不会「自动控制」输出，它只是把输入按比例搬下来，输入一动输出就跟着动。

第二个机制是带载以后输出必然下降。负载接在输出端与地之间，等于给 R2 并联了一只电阻，并联后的阻值一定小于原来的 R2，下端总阻变小，分压比随之变小，输出只能往下走，不可能升高。以默认参数为例：负载 RL = 100 kΩ 时，R2 与 RL 并联得到 4489.02 Ω，输出掉到 3.718 V，比空载的 3.837 V 低了 118.87 mV（3.10%）；负载换成 10 kΩ 时，并联值只有 3197.28 Ω，输出降到 2.907 V，跌幅达到 24.23%。负载每重一个量级，误差就恶化一个台阶，这就是分压器只能驱动高阻输入的量化证据。

第三个机制是分压器不是稳压源。它没有负反馈，输出阻抗大约等于 R1 并联 R2（本页默认约 3.2 kΩ），一旦负载取用电流，输出立刻凹陷。因此它适合接 ADC 基准、比较器阈值、栅极偏置这类输入阻抗在数百千欧以上的场合；只要下游输入阻抗与 R1、R2 处于同一量级，就必须先做负载修正，或者加一级缓冲隔离。想拿它当真正的电压基准，正规做法是换齐纳管、LDO 或专用基准 IC，而不是指望两只电阻。

第四个机制是静态电流与功耗的取舍。电阻取小，分压器输出阻抗低、抗干扰强、带载误差小，但静态电流大、功耗高：本页默认的 10000 Ω 加 4700 Ω 共 14700 Ω，在 12 V 下静态就要耗掉 9.7959 mW，对电池供电的设备来说这就是一直流走的那部分电量。反过来电阻取大，功耗小了，但输出阻抗升高，既容易受干扰，也更容易被负载拉低。工程上通常让分压器的静态电流比负载电流大一个数量级左右，这个取舍才有落脚点。

第五个机制是E24 取整误差。分压器只能从标准电阻里挑值，E24 系列常用档位是 10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91（再乘 10 的整数次幂）。若目标是把 12 V 降到 3.3 V、R1 固定 10 kΩ，理论上 R2 应为 3793.10 Ω，但 E24 里没有这个值，最接近的是 3900 Ω，实际输出变成 3.367 V，相对目标 3.3 V 有 2.03% 的误差。想要更准，要么用两只电阻串并联凑值，要么换 E96 系列，要么直接用可调电阻。

完整示例（数值仅作演示）

示例条件：输入电压 12 V，R1 = 10000 Ω，R2 = 4700 Ω，不接负载。

• 分压比 31.973%，空载输出 3.837 V。
• 回路电流 0.816327 mA，也就是 816.33 µA。
• R1 功耗 6.6639 mW，R2 功耗 3.1320 mW，合计 9.7959 mW。
• R1 压降 8.163 V，R2 压降 3.837 V，相加正好 12.000 V。
• 把输入改成 24 V，输出翻倍到 7.673 V，回路电流也翻倍，但分压比仍是 31.973%。

两个最直观的对照：12 V 经 10 kΩ 配 10 kΩ 得到 6.000 V，正好是一半，因为两只电阻相等时 R2 ÷ (R1 + R2) 就是 50.00%；把阻值位置反接成 4.7 kΩ 在上、10 kΩ 在下，输出变成 8.163 V，与前面 10 kΩ／4.7 kΩ 的 3.837 V 恰好互补相加为 12.000 V。抓住「上下互换则两点电压互换」这一点，现场排线时不容易接反。

反向计算同样常用：要把 12 V 分到目标 3.3 V、上端固定 10 kΩ，则 R2 = R1 × Vout ÷ (V − Vout) = 10000 × 3.3 ÷ 8.7 = 3793.10 Ω；取 E24 中最接近的 3900 Ω 后，实际输出 3.367 V，与目标相差 2.03%。示例中的电压与电阻均为演示数值，不代表任何具体电路的设计参数。

不同 R2 取值对照表

下表固定输入电压 V = 12 V、R1 固定为 10000 Ω，只改变下端 R2，用于快速判断某个输出需要多大的下电阻。带载时实际输出还会比表中数值更低，跌幅参考上面的带载对比。

从表里能读出两条规律：R2 越大分压比越高、输出越高，同时回路电流越小——R2 从 1 kΩ 涨到 22 kΩ，输出从 1.091 V 升到 8.250 V，电流却从 1.091 mA 掉到 0.375 mA。也就是说，追求高输出与追求低功耗是同向的，代价则是输出阻抗上升、更怕负载。

结果边界、舍入与适用说明

• 输入电压 0 ～ 10000 V，R1、R2 各 0.01 ～ 1000000000 Ω，负载电阻 0 ～ 1000000000 Ω，均支持小数。
• R1、R2 任一个为 0 时页面直接报错，因为分压器不允许短路臂：R1 为 0 时输出恒等于输入电压，R2 为 0 时输出恒为 0 V，两种情况都失去分压意义。
• 负载电阻填 0 视为空载，输出取理想值；填正值时按 R2 与负载并联修正，负载越大修正越小。
• 输出电压与压降按 3 位小数显示，电流以 mA 与 µA 双单位给出，功耗按 4 位小数显示，属于工程读数习惯。
• 本页按理想电阻计算，未计入电阻容差（普通碳膜 ±5%、金属膜 ±1%）、温度系数与负载自身的非线性；两只 ±1% 的电阻串起来，实际输出误差通常在 ±2% 量级。
• 带载修正只针对纯电阻负载；若负载是容性、感性或含源的，直流工作点与波形需另行分析。
• 本页不检查电阻的额定功率。算出的功耗必须小于所用电阻的额定功率并留出余量，例如 0.25 W 的电阻长期工作建议不超过 0.125 W。
• 分压器适合提供阈值与采样参考，不适合直接给负载供电；需要带载能力时请在后级加射极跟随器或运放缓冲。

常见问题

相关工具

• 欧姆定律计算器：由电压、电流、电阻中任意两个求第三个。
• 电压下降计算器：算导线压降与负载端实际电压。
• 瓦特转安培计算器：由功率与电压换算电流。
• 安培转瓦特计算器：由电流与电压换算功率。
• LED电阻器计算器：为 LED 选限流电阻并核算功耗。
• dBm转瓦特转换器：射频功率单位与绝对功率换算。