Vamos Dividir o Bolo!
Imagine que você tem uma grande fatia retangular de um bolo e quer guardá-la para depois. No entanto, você não tem uma caixa grande o suficiente para o bolo. Você pega uma faca e corta o bolo exatamente no local certo para que caiba na caixa. O resto do bolo pode ser comido ou armazenado em outra caixa! Além disso, é possível cortar o bolo na caixa de qualquer tamanho que você quiser!
Um potenciômetro faz o trabalho da faca no exemplo acima. Imagine que você tem apenas uma bateria de 9 V, mas precisa de 1,5 V para alimentar um aparelho. Um potenciômetro pega os 9 V e os divide em 1,5 V e 7,5 V, para que você possa usar os 1,5 V de que precisa.
Definição de um potenciômetro
Antes de definirmos um potenciômetro, vejamos rapidamente o que é um resistor . Um resistor é um elemento elétrico básico de dois terminais que resiste ao fluxo de corrente elétrica quando uma tensão é aplicada nos dois terminais. O valor da resistência determina a quantidade de fluxo de corrente, em função da tensão aplicada através dos terminais, e é dado pela Lei de Ohm como I = V / I .
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Agora imagine que existe uma maneira de adicionar um terceiro terminal ao resistor que pode ser movido. Adicionar um terceiro terminal móvel converte o resistor em um potenciômetro. Portanto, um potenciômetro pode ser definido como um resistor de três terminais com um contato variável ou móvel que divide a tensão em duas partes. Isso é mostrado esquematicamente na figura abaixo.
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Como visto na Figura 2, o terminal móvel divide a tensão V em V1 e (V-V1). Se a resistência do elemento até o terminal móvel for R1, então,
V1 = V x R1 / R
Por exemplo, suponha que uma entrada de tensão de 10 V seja fornecida a um potenciômetro com uma resistência total de 100 k-Ohm e a resistência do terminal estacionário para o limpador seja de 30 k-Ohm. A tensão de saída do potenciômetro lerá,
V1 = 10 * 30/100 = 3 V
Tipos e usos de potenciômetros
Os potenciômetros podem ser de dois tipos, lineares e rotativos . A diferença entre os dois está na construção mecânica do potenciômetro. Um potenciômetro consiste em quatro componentes principais: dois terminais fixos, um terminal móvel (chamado de limpador), uma faixa resistiva ou trilho e o invólucro. Tanto para o potenciômetro linear quanto para o rotativo, o terceiro terminal ou limpador desliza sobre o elemento resistivo e, dependendo da localização do limpador, a tensão de saída muda. A única diferença entre os dois tipos de potenciômetros é que para um potenciômetro linear a faixa resistiva é disposta em uma trilha reta, enquanto em um potenciômetro rotativo a faixa resistiva é disposta em uma trilha circular.
A resistência do potenciômetro é proporcional ao comprimento da pista resistiva para potenciômetros lineares e rotativos. Em potenciômetros rotativos, a trilha é geralmente uma fração da circunferência de um círculo. Por extensão, a distância do braço do limpador de um dos terminais é proporcional à distância do terminal à lâmina do limpador.
R (vaso) = kx L (vaso)
onde, R (potenciômetro) é a resistência de saída e L (potenciômetro) é a distância movida pelo limpador em movimento.
Os potenciômetros são comumente usados em aplicações de áudio. O controle de fader em mixers de áudio usa potenciômetros lineares. Os botões de controle de volume usam potenciômetros rotativos. Eles também podem ser usados para feedback de posição em aplicações de movimento. Os potenciômetros também podem ser usados simplesmente como resistores variáveis (por exemplo, em aquecedores de resistência que podem ser controlados).
Resumo da lição
Nesta lição, aprendemos que um potenciômetro é um resistor de três terminais com um contato variável ou móvel que divide a tensão em duas partes. Os potenciômetros podem ser de dois tipos, lineares e rotativos . Um potenciômetro consiste em quatro componentes principais: dois terminais fixos, um terminal móvel (chamado de limpador), uma faixa resistiva ou trilho e o invólucro. A localização do terminal móvel na faixa resistiva determina o valor da saída de tensão do potenciômetro. Os potenciômetros são comumente usados em aplicações de controle de áudio, bem como feedback de posição no controle de movimento e como resistores variáveis.