Potenciómetro: Definición Tipos y Principio de Funcionamiento

¿Qué es un Potenciómetro?

Un potenciómetro (también conocido como pot o potmeter) se define como un resistor variable de 3 terminales en el cual la resistencia se varía manualmente para controlar el flujo de corriente eléctrica. Un potenciómetro actúa como un divisor de voltaje ajustable.

¿Cómo Funciona un Potenciómetro?

Un potenciómetro es un componente electrónico pasivo. Los potenciómetros funcionan variando la posición de un contacto deslizante a lo largo de una resistencia uniforme. En un potenciómetro, toda la tensión de entrada se aplica a lo largo de toda la longitud del resistor, y la tensión de salida es la caída de tensión entre el contacto fijo y el deslizante, como se muestra a continuación.

Un potenciómetro tiene los dos terminales de la fuente de entrada fijados a los extremos del resistor. Para ajustar la tensión de salida, el contacto deslizante se mueve a lo largo del resistor en el lado de salida.

Esto es diferente a un reóstato, donde un extremo está fijo y el terminal deslizante está conectado al circuito, como se muestra a continuación.

Este es un instrumento muy básico utilizado para comparar la fuerza electromotriz (fem) de dos celdas y para calibrar amperímetros, voltímetros y vatímetros. El principio básico de funcionamiento de un potenciómetro es bastante simple. Supongamos que hemos conectado dos baterías en paralelo a través de un galvanómetro. Los terminales negativos de las baterías están conectados juntos y los terminales positivos también están conectados juntos a través de un galvanómetro, como se muestra en la figura a continuación.

Aquí, si el potencial eléctrico de ambas celdas de batería es exactamente el mismo, no hay corriente circulante en el circuito y, por lo tanto, el galvanómetro no muestra deflexión. El principio de funcionamiento del potenciómetro depende de este fenómeno.

Ahora pensemos en otro circuito, donde una batería está conectada a través de un resistor vía un interruptor y un reóstato, como se muestra en la figura a continuación.

El resistor tiene la misma resistencia eléctrica por unidad de longitud a lo largo de su longitud. Por lo tanto, la caída de tensión por unidad de longitud del resistor es igual a lo largo de su longitud. Supongamos que, ajustando el reóstato, obtenemos una caída de tensión de v voltios por unidad de longitud del resistor.

Ahora, el terminal positivo de una celda estándar se conecta al punto A del resistor y el terminal negativo de la misma se conecta con un galvanómetro. El otro extremo del galvanómetro está en contacto con el resistor a través de un contacto deslizante, como se muestra en la figura anterior. Al ajustar este extremo deslizante, se encuentra un punto como B donde no hay corriente a través del galvanómetro, por lo tanto, no hay deflexión en el galvanómetro.

Eso significa que la fem de la celda estándar se equilibra exactamente con la tensión que aparece en el resistor entre los puntos A y B. Si la distancia entre los puntos A y B es L, entonces podemos escribir la fem de la celda estándar E = Lv voltios.

Así es como un potenciómetro mide la tensión entre dos puntos (aquí entre A y B) sin tomar ningún componente de corriente del circuito. Esta es la especialidad de un potenciómetro, puede medir la tensión con la mayor precisión.

Tipos de Potenciómetro

Existen dos tipos principales de potenciómetros:

• Potenciómetro rotatorio

• Potenciómetro lineal

Aunque las características constructivas básicas de estos potenciómetros varían, el principio de funcionamiento de ambos tipos de potenciómetros es el mismo.

Tenga en cuenta que estos son tipos de potenciómetros de CC – los tipos de potenciómetros de CA son ligeramente diferentes.

Potenciómetros Rotatorios

Los potenciómetros rotatorios se utilizan principalmente para obtener un suministro de tensión ajustable a una parte de los circuitos electrónicos y eléctricos. El control de volumen de un transistor de radio es un ejemplo popular de un potenciómetro rotatorio donde el perno rotatorio del potenciómetro controla el suministro al amplificador.

Este tipo de potenciómetro tiene dos contactos terminales entre los cuales se coloca una resistencia uniforme en un patrón semicircular. El dispositivo también tiene un terminal central que está conectado a la resistencia a través de un contacto deslizante adjunto a un perno rotatorio. Al girar el perno, uno puede mover el contacto deslizante sobre la resistencia semicircular. La tensión se toma entre un contacto terminal de resistencia y el contacto deslizante. El potenciómetro también se llama POT en corto. El POT también se utiliza en cargadores de baterías de subestaciones para ajustar la tensión de carga de una batería. Hay muchos más usos de potenciómetros rotatorios donde se requiere un control suave de la tensión.

Potenciómetros Lineales

El potenciómetro lineal es básicamente el mismo, pero la única diferencia es que aquí, en lugar de un movimiento rotatorio, el contacto deslizante se mueve linealmente sobre el resistor. Aquí, los dos extremos de un resistor recto están conectados a través de la tensión de la fuente. Un contacto deslizante puede deslizarse sobre el resistor a través de una pista adjunta junto con el resistor. El terminal conectado al contacto deslizante está conectado a un extremo del circuito de salida y uno de los terminales del resistor está conectado al otro extremo del circuito de salida.

Este tipo de potenciómetro se utiliza principalmente para medir la tensión a través de una rama de un circuito, para medir la resistencia interna de una celda de batería, para comparar una celda de batería con una celda estándar y en nuestra vida diaria, se usa comúnmente en el ecualizador de música y sistemas de mezcla de sonido.

Potenciómetros Digitales

Los potenciómetros digitales son dispositivos de tres terminales, dos terminales fijos y un terminal de cursor que se utiliza para variar la tensión de salida.

Los potenciómetros digitales tienen diversas aplicaciones, incluyendo la calibración de un sistema, el ajuste de la tensión de compensación, la sintonización de filtros, el control de la luminosidad de la pantalla y el control del volumen de sonido.

Sin embargo, los potenciómetros mecánicos sufren de algunas desventajas serias que los hacen inadecuados para aplicaciones donde se requiere precisión. Tamaño, contaminación del cursor, desgaste mecánico, deriva de la resistencia, sensibilidad a vibraciones, humedad, etc., son algunas de las principales desventajas de un potenciómetro mecánico. Por lo tanto, para superar estas desventajas, los potenciómetros digitales son más comunes en las aplicaciones ya que proporcionan mayor precisión.

Circuito de Potenciómetro Digital

El circuito de un potenciómetro digital consta de dos partes, primero el elemento resistivo junto con interruptores electrónicos y segundo el circuito de control del cursor. La figura a continuación muestra ambas partes respectivamente.

La primera parte es una matriz de resistores, y cada nodo está conectado a un punto común W, excepto los extremos A y B, a través de un interruptor electrónico bidireccional. El terminal W es el terminal del cursor. Cada uno de los interruptores está diseñado utilizando tecnología CMOS y solo uno de los interruptores de todos está en estado ENCENDIDO en cualquier momento de la