Como Funciona um Potenciômetro

Potenciômetros são resistores cujo valor de resistência pode ser variado, girando-se um eixo que movimenta um contato móvel. Muitos já se perguntaram como funciona exatamente um potenciômetro para o controle de volume de um amplificador ou para o controle da corrente que circula num circuito.  

Introdução

Na figura 1 podem-se ser observados alguns tipos de potenciômetros. Os potenciômetros são largamente utilizados em circuitos eletrônicos sendo facilmente encontrados com o objetivo de controlar o volume e o tom dos receptores de rádio e amplificadores, para controlar o brilho e o contraste dos receptores de TV mais antigos e podem servir como sensores de posição ou de nível dependendo da aplicação.

Figura 1 - Potenciômetros.

Na figura 2A apresentamos um dos mais comuns, em seu aspecto externo real. Na figura 2B temos uma visão interna desse potenciômetro.

Figura 2 - Potenciômetro comum

  

Podemos notar que o potenciômetro apresenta uma tira circular de composição de carvão depositado, chamada de pista, sobre o qual se move o contato móvel do cursor, que é preso ao eixo rotativo.  Assim, a resistência entre seus dois terminais extremos é fixa em seu valor nominal (50 kΩ - por exemplo). Já o valor de resistência entre uma das extremidades e a derivação central dependerá do posicionamento do cursor. Cria-se, então, uma estrutura que pode ser compreendida como dois resistores em série com uma derivação central, conforme a figura 3.

Figura 3 - Funcionamento de um potenciômetro e circuito equivalente.

De forma geral podemos usar o potenciômetro de duas maneiras sendo elas para controle de tensão e como reostato.
  

Potenciômetro no Controle de Tensão

A utilização do potenciômetro nessa configuração provoca uma queda de tensão proporcional à razão "D" entre a resistência permitida (total) pela posição do terceiro terminal em relação a resistividade mais alta possível da faixa. De fato essa razão "D" é dada por uma porcentagem da rotação do cursor, por exemplo, se o cursor estiver na metade (D=50%) da faixa resistiva, então a tensão de saída cairá exatamente 50% da tensão de entrada independentemente da tensão máxima do potenciômetro. Na figura 4 e 5 temos o funcionamento básico de um potenciômetro no modo de controle de tensão.

Figura 4 - Funcionamento de um potenciômetro modo tensão ( 0 < D < 1 )

Figura 5 - Exemplo de funcionamento.

Potenciômetro com Reostato

Quando apenas dois dos três terminais são usados, o potenciômetro atua como um tipo de resistor variável chamado de reostato.  O terminal que sobra é ligado juntamente com o terminal móvel. O reostato tem com objetivo controlar a corrente que circulará pelo circuito. Note que para um potenciômetro comum, correntes elevadas causará a queima do componente, portanto a corrente máxima deve ser observada.

Figura 6 - Funcionamento do potenciômetro modo reostato.

Os reostatos são comumente usados no controle de motores indústrias, esses reostatos são específicos para alta potência sendo devidamente projetados para tal finalidade.

Figura 7 - Exemplo de um reostato de potência.

Tipos de Potenciômetro

Os potenciômetros podem diferir em tipo em função da característica da trilha de carvão. Existem três tipos de potenciômetros que são os lineares, logaritmo e antilogaritmo conforme a figura 8.   

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