11. Potenciómetros

Un potenciómetro es un dispositivo que permite variar su resistencia de forma manual, entre un valor mínimo Rmin, (normalmente 0 ohmios) y un valor máximo Rmax. Valores habituales de Rmax son 5k, 10k o 20k ohmios.

Internamente un potenciómetro está constituido por un contacto móvil que se desplaza a lo largo de una pista resistiva. De esta forma, al mover el potenciómetro movemos el contacto a lo largo de la pista, y variando la longitud del tramo de pista con el que estamos en contacto, y por tanto variando su resistencia.

Normalmente un potenciómetro tiene tres terminales. Los dos extremos (1 y 2) están unidos a ambos lados de la pista, por lo que siempre registrarán la resistencia máxima Rmax. El terminal 3 se llama cursor o wiper y es móvil. Este terminal varia su resistencia respecto a los otros dos terminales a medida que accionamos el potenciómetro, siendo la suma de la resistencia a los otros terminales igual a Rmax.

Respecto a la geometría, podemos encontrar potenciómetros de tipo lineal o rotativo.

Por último, en cuanto a la relación entre posición y resistencia, encontramos potenciómetros de tipo lineal, parabólico o exponencial. Los lineales presentan una proporcionalidad entre resistencia y desplazamiento, lo cuál significa un comportamiento más intuitivo. Mientras, los exponenciales permiten mayor precisión en valores de resistencia bajos, por lo que resultan adecuados cuando hace falta un ajuste fino en un amplio rango.

Potenciómetros lineales y logarítmicos para guitarras.

La aplicación más conocida de los potenciómetros la tenemos en los controles de volumen y tonos (altos y bajos) en los aparatos de sonido, en los ecualizadores, en el control de brillo y contraste en los televisores y para fines especiales en algunos instrumentos electrónicos.

Actividades

(1) Conecta un potenciómetro de 10 KΩ en TinkerCAD a una fuente de alimentación. Coloca los cables de forma que no se crucen. Elige los colores de los cables como puedes ver en el esquema.

Enciende la fuente de alimentación y asegúrate de que el voltaje está seleccionado a 5V. ¿Cuánta intensidad de corriente circula? ¿Varía si muevo el potenciómetro? ¿Por qué crees que ocurre esto?

Recuerda adjuntar una captura de pantalla del proceso en tu cuaderno.

Ahora monta el circuito en la placa de pruebas y mide con el multímetro la corriente que circula por el potenciómetro. ¿Es similar a la obtenida con el simulador?

¿Varía si muevo el potenciómetro?

Recuerda verificar cada montaje con tu profesor.

Primero simulamos

Después montamos en la placa de pruebas

(2) En el circuito de TinkerCAD conecta un voltímetro en el cursor como puedes ver en la animación.

Comprueba como al girar el potenciómetro, varía el voltaje en el cursor (wiper) . ¿Qué voltaje obtengo en el cursor al girar el potenciómetro completamente a la izquierda? ¿Y al girar completamente a la derecha?

Recuerda adjuntar una captura de pantalla del proceso en tu cuaderno.

Ahora monta el circuito en la placa de pruebas y mide con el multímetro el voltaje que hay en el cursor al girarlo completamente a la derecha y al girarlo completamente a la izquierda. ¿Qué voltaje obtengo en el cursor al girar el potenciómetro completamente a la izquierda? ¿Y al girar completamente a la derecha?

Primero simulamos

🧐Los valores no tienen porqué coincidir con los tuyos.

Después montamos la placa y medimos con multímetro

(3) Vamos a probar ahora conectando un led en serie con el potenciómetro. Fíjate que en este montaje vamos a usar únicamente el terminal 1 y el wiper. Realiza primero la simulación en TinkerCAD

Recuerda adjuntar una captura de pantalla del proceso en tu cuaderno.

¿Qué luminosidad tiene el led con el potenciómetro girado completamente a la izquierda? ¿Y si lo giro completamente a la derecha?

¿Qué ocurre si conecto el cable verde que va al led al terminal 2 en lugar de conectarlo al wiper (cursor)? ¿Por qué crees que ocurre esto?

Recuerda verificar el montaje con tu profesor.

Primero lo simulamos, luego lo montamos en la placa de pruebas.

Puedes repasar esta lección visualizando el vídeo de Javier Fernández Panadero.