Potenciômetro: Definição Tipos e Princípio de Funcionamento

O que é um potenciômetro?

Um potenciômetro (também conhecido como pot ou potmeter) é definido como um resistor variável de 3 terminais no qual a resistência é variada manualmente para controlar o fluxo da corrente elétrica. Um potenciômetro atua como um divisor de tensão ajustável.

Como funciona um potenciômetro?

Um potenciômetro é um componente eletrônico passivo. Potenciômetros funcionam variando a posição de um contato deslizante ao longo de uma resistência uniforme. Em um potenciômetro, a tensão de entrada inteira é aplicada ao longo de toda a extensão do resistor, e a tensão de saída é a queda de tensão entre o contato fixo e o deslizante, conforme mostrado abaixo.

Um potenciômetro tem os dois terminais da fonte de entrada fixados nas extremidades do resistor. Para ajustar a tensão de saída, o contato deslizante é movido ao longo do resistor no lado de saída.

Isso é diferente de um reóstato, onde uma extremidade é fixa e o terminal deslizante está conectado ao circuito, conforme mostrado abaixo.

Este é um instrumento muito básico usado para comparar a f.e.m. de duas células e para calibrar amperímetros, voltímetros e wattímetros. O princípio básico de funcionamento de um potenciômetro é bastante simples. Suponha que tenhamos conectado duas baterias em paralelo através de um galvanômetro. Os terminais negativos das baterias estão conectados juntos e os terminais positivos também estão conectados juntos através de um galvanômetro, conforme mostrado na figura abaixo.

Aqui, se o potencial elétrico de ambas as células de bateria for exatamente o mesmo, não haverá corrente circulante no circuito e, portanto, o galvanômetro mostrará nenhuma deflexão. O princípio de funcionamento do potenciômetro depende deste fenômeno.

Agora, vamos pensar em outro circuito, onde uma bateria está conectada a um resistor via um interruptor e um reóstato, conforme mostrado na figura abaixo.

O resistor tem a resistência elétrica por unidade de comprimento uniforme ao longo de todo o seu comprimento. Portanto, a queda de tensão por unidade de comprimento do resistor é igual ao longo de todo o seu comprimento. Suponha que, ajustando o reóstato, obtemos v volts de queda de tensão aparecendo por unidade de comprimento do resistor.

Agora, o terminal positivo de uma célula padrão é conectado ao ponto A no resistor e o terminal negativo da mesma é conectado com um galvanômetro. A outra extremidade do galvanômetro está em contato com o resistor via um contato deslizante, conforme mostrado na figura acima. Ao ajustar esta extremidade deslizante, encontra-se um ponto como B, onde não há corrente através do galvanômetro, portanto, nenhuma deflexão no galvanômetro.

Isso significa que a f.e.m. da célula padrão é justamente equilibrada pela tensão que aparece no resistor entre os pontos A e B. Agora, se a distância entre os pontos A e B for L, podemos escrever a f.e.m. da célula padrão E = Lv volts.

É assim que um potenciômetro mede a tensão entre dois pontos (aqui entre A e B) sem retirar qualquer componente de corrente do circuito. Esta é a especialidade de um potenciômetro, ele pode medir a tensão com a maior precisão.

Tipos de Potenciômetro

Existem dois tipos principais de potenciômetros:

• Potenciômetro rotativo

• Potenciômetro linear

Embora as características construtivas básicas desses potenciômetros variem, o princípio de funcionamento de ambos os tipos de potenciômetros é o mesmo.

Observe que estes são tipos de potenciômetros DC - os tipos de potenciômetros AC são ligeiramente diferentes.

Potenciômetros Rotativos

Os potenciômetros rotativos são usados principalmente para obter tensão de alimentação ajustável para parte de circuitos eletrônicos e elétricos. O controle de volume de um transistor de rádio é um exemplo popular de potenciômetro rotativo, onde o botão rotativo do potenciômetro controla a alimentação do amplificador.

Este tipo de potenciômetro tem dois contatos terminais entre os quais uma resistência uniforme é colocada em um padrão semicircular. O dispositivo também possui um terminal central que está conectado à resistência através de um contato deslizante anexado a um botão rotativo. Girando o botão, pode-se mover o contato deslizante na resistência semicircular. A tensão é tomada entre um contato terminal da resistência e o contato deslizante. O potenciômetro também é chamado de POT, abreviação. O POT também é usado em carregadores de baterias de subestações para ajustar a tensão de carga de uma bateria. Existem muitos outros usos de potenciômetros rotativos onde o controle suave de tensão é necessário.

Potenciômetros Lineares

O potenciômetro linear é basicamente o mesmo, mas a única diferença é que, em vez de movimento rotativo, o contato deslizante se move na resistência linearmente. Aqui, as duas extremidades de um resistor reto estão conectadas à tensão da fonte. Um contato deslizante pode ser deslizado no resistor através de uma trilha anexada ao longo do resistor. O terminal conectado ao contato deslizante está conectado a uma extremidade do circuito de saída e um dos terminais do resistor está conectado à outra extremidade do circuito de saída.

Este tipo de potenciômetro é usado principalmente para medir a tensão em um ramo de um circuito, para medir a resistência interna de uma célula de bateria, para comparar uma célula de bateria com uma célula padrão e, em nossa vida diária, é comumente usado no equalizador de música e sistemas de mixagem de som.

Potenciômetros Digitais

Potenciômetros digitais são dispositivos de três terminais, dois terminais fixos e um terminal de cursor que é usado para variar a tensão de saída.

Potenciômetros digitais têm várias aplicações, incluindo a calibração de um sistema, ajuste da tensão de compensação, sintonização de filtros, controle de brilho da tela e controle do volume de som.

No entanto, os potenciômetros mecânicos sofrem de algumas desvantagens graves que tornam inadequados para aplicações onde a precisão é necessária. Tamanho, contaminação do cursor, desgaste mecânico, deriva de resistência, sensibilidade a vibrações, umidade, etc., são algumas das principais desvantagens de um potenciômetro mecânico. Portanto, para superar essas limitações, os potenciômetros digitais são mais comuns em aplicações, pois fornecem maior precisão.

Circuito do Potenciômetro Digital

O circuito de um potenciômetro digital consiste em duas partes, primeiro o elemento resistivo junto com chaves eletrônicas e segundo o circuito de controle do cursor. A figura abaixo mostra ambas as partes, respectivamente.

A primeira parte é uma matriz de resistores, e cada nó está conectado a um ponto comum W, exceto os pontos finais A e B, através de uma chave eletrônica de duas vias. O terminal W é o terminal do cursor. Cada uma das chaves é projetada usando tecnologia CMOS e apenas uma das chaves está em estado ON a qualquer momento da operação do potenciômetro.

A chave que está ON determina a resistência do potenciômetro e o número de chaves determina a resolução do