¿Qué es un potenciómetro? – Definición y tipos

¡Dividamos el pastel!

Imagina que tienes un gran trozo rectangular de pastel y quieres guardarlo para más tarde. Sin embargo, no tienes una caja lo suficientemente grande para el pastel. Toma un cuchillo y corta el pastel exactamente en el lugar correcto para que quepa en la caja. ¡El resto del pastel se puede comer o guardar en otra caja! Además, ¡es posible cortar el pastel en cualquier tamaño de caja que desee!

Un potenciómetro hace el trabajo del cuchillo en el ejemplo anterior. Imagine que solo tiene una batería de 9 V, pero necesita 1,5 V para alimentar un electrodoméstico. Un potenciómetro toma los 9 V y los divide en 1,5 V y 7,5 V, para que puedas usar los 1,5 V que necesitas.

Definición de un potenciómetro

Antes de definir un potenciómetro, veamos rápidamente qué es una resistencia . Una resistencia es un elemento eléctrico básico de dos terminales que resiste el flujo de corriente eléctrica cuando se aplica voltaje a través de los dos terminales. El valor de la resistencia determina la cantidad de flujos de corriente, dependiendo del voltaje aplicado a través de los terminales, y está dada por la ley de Ohm como I = V / R .

Figura 1. Resistencia de dos terminales

Ahora imagine que hay una manera de agregar un tercer terminal a la resistencia que se puede mover. Agregar un tercer terminal móvil convierte la resistencia en un potenciómetro. Por lo tanto, un potenciómetro se puede definir como una resistencia de tres terminales con un contacto variable o móvil que divide un voltaje en dos partes. Esto se muestra esquemáticamente en la siguiente figura.

Figura 2. Esquema de un potenciómetro

Como se ve en la Figura 2, el terminal móvil divide el voltaje V en V1 y (V-V1). Si la resistencia del elemento hasta el terminal móvil es R1, entonces,

V1 = V x R1 / R

Por ejemplo, suponga que se suministra una entrada de voltaje de 10 V a un potenciómetro con una resistencia total de 100 k-ohmios, y que la resistencia desde el terminal estacionario al limpiador es de 30 k-ohmios. La tensión de salida del potenciómetro leerá,

V1 = 10 * 30/100 = 3 V

Tipos y usos de potenciómetros

Los potenciómetros pueden ser de dos tipos, lineales y rotativos . La diferencia entre los dos está en la construcción mecánica del potenciómetro. Un potenciómetro consta de cuatro componentes principales: dos terminales fijos, un terminal móvil (llamado limpiador), una tira resistiva o pista y la carcasa. Tanto para el potenciómetro lineal como para el giratorio, el tercer terminal o el limpiaparabrisas se desliza sobre el elemento resistivo y, según la ubicación del limpiador, el voltaje de salida cambia. La única diferencia entre los dos tipos de potenciómetros es que para un potenciómetro lineal la tira resistiva está dispuesta en una pista recta, mientras que en un potenciómetro giratorio la tira resistiva está dispuesta en una pista circular.

La resistencia del potenciómetro es proporcional a la longitud de la pista resistiva para potenciómetros lineales y giratorios. En potenciómetros giratorios, la pista suele ser una fracción de la circunferencia de un círculo. Por extensión, la distancia entre el brazo del limpiaparabrisas y uno de los terminales es proporcional a la distancia entre el terminal y la escobilla.

R (recipiente) = kx L (recipiente)

donde, R (potenciómetro) es la resistencia de salida y L (potenciómetro) es la distancia recorrida por el limpiaparabrisas en movimiento.

Los potenciómetros se utilizan comúnmente en aplicaciones de audio. El control de faders en mezcladores de audio usa potenciómetros lineales. Las perillas de control de volumen usan potenciómetros giratorios. También se pueden utilizar para retroalimentación de posición en aplicaciones de movimiento. Los potenciómetros también se pueden usar simplemente como resistencias variables (por ejemplo, en calentadores de resistencia que se pueden controlar).

Resumen de la lección

En esta lección, aprendimos que un potenciómetro es una resistencia de tres terminales con un contacto variable o móvil que divide un voltaje en dos partes. Los potenciómetros pueden ser de dos tipos, lineales y rotativos . Un potenciómetro consta de cuatro componentes principales: dos terminales fijos, un terminal móvil (llamado limpiador), una tira resistiva o pista y la carcasa. La ubicación del terminal móvil en la tira resistiva determina el valor de la salida de voltaje del potenciómetro. Los potenciómetros se utilizan comúnmente en aplicaciones de control de audio, así como en la retroalimentación de posición en el control de movimiento y como resistencias variables.