PIEZAS Y MATERIALES

• Dos baterías de 6 voltios
• Lápiz de carbón «plomo» para un lápiz de estilo mecánico
• Potenciómetro, de una sola vuelta, de 5 kΩ a 50 kΩ, con cono lineal (Catálogo de Radio Shack # 271-1714 a 271-1716)
• Potenciómetro, multi giro, 1 kΩ a 20 kΩ, (Catálogo de Radio Shack # 271-342, 271-343, 900-8583 o 900-8587 a 900-8590)

Los potenciómetros son divisores de voltaje variable con un control de eje o deslizamiento para configurar la división relación.

Se fabrican en versiones de montaje en panel y en placas de circuito impreso.

Cualquier estilo de potenciómetro será suficiente para este experimento.

Si rescata un potenciómetro de una radio u otro dispositivo de audio antiguo, es probable que obtenga lo que se llama un potenciómetro de cono de audio.

Estos potenciómetros exhiben una relación logarítmica entre la relación de división y la posición del eje.

Por el contrario, un potenciómetro lineal muestra una correlación directa entre la posición del eje y la relación de división de voltaje.

Recomiendo encarecidamente un potenciómetro lineal para este experimento, y para la mayoría de los experimentos en general.

REFERENCIAS CRUZADAS

Lecciones En Circuitos Eléctricos, Volumen 1, capítulo 6: «Divisor de Circuitos y de Kirchhoff las Leyes»

OBJETIVOS de APRENDIZAJE

• Para ilustrar cómo se utiliza el Voltímetro
• Para ilustrar cómo se utiliza el Ohmímetro
• Para mostrar el divisor de Tensión de diseño y función
• Para ilustrar cómo los voltajes de añadir en serie

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ILUSTRACIÓN

INSTRUCCIONES

iniciar este experimento con el lápiz «plomo» del circuito. Los lápices usan una varilla hecha de una mezcla de grafito y arcilla, no plomo (el metal), para hacer marcas negras en el papel.

El grafito, al ser un conductor eléctrico mediocre, actúa como una resistencia conectada a través de la batería por los dos cables de puente de clip de cocodrilo.

Conecte el voltímetro como se muestra y toque la sonda de prueba roja a la varilla de grafito. Mueva la sonda roja a lo largo de la varilla y observe el cambio de indicación del voltímetro.

¿Qué posición de la sonda da la mayor indicación de voltaje?

Esencialmente, la varilla actúa como un par de resistencias, la relación entre las dos resistencias establecida por la posición de la sonda de prueba roja a lo largo de la varilla:

Ahora, cambie la conexión del voltímetro al circuito para medir el voltaje a través de la «resistencia superior» del cable de lápiz, de la siguiente manera:

Mueva la posición negra de la sonda de prueba a lo largo de la varilla, observando la indicación del voltímetro.

¿Qué posición da la mayor caída de tensión para que el medidor mida? ¿Difiere esto de la disposición anterior? ¿Por qué?

Los potenciómetros fabricados encierran una tira resistiva dentro de una carcasa de metal o plástico, y proporcionan algún tipo de mecanismo para mover un «limpiaparabrisas» a lo largo de esa tira resistiva.

Aquí hay una ilustración de la construcción de un potenciómetro rotativo:

Algunos potenciómetros rotativos tienen una tira resistiva en espiral y un limpiaparabrisas que se mueve axialmente a medida que gira, para requerir múltiples vueltas del eje para conducir el limpiaparabrisas de un extremo del rango del potenciómetro al otro. Los potenciómetros de giro múltiple se utilizan en aplicaciones en las que el ajuste preciso es importante.

Los potenciómetros lineales también contienen una tira resistiva, la única diferencia es la dirección de desplazamiento del limpiaparabrisas.

Algunos potenciómetros lineales utilizan un mecanismo deslizante para mover el limpiaparabrisas, mientras que otros un tornillo, para facilitar el funcionamiento de varias vueltas:

Cabe señalar que no todos los potenciómetros lineales tienen las mismas asignaciones de pines. En algunos, el pasador central es el limpiaparabrisas.

Configure un circuito utilizando un potenciómetro fabricado, no el «hecho en casa» hecho de una mina de lápiz.

Puede utilizar cualquier forma de construcción que sea conveniente. Mida el voltaje de la batería mientras alimenta el potenciómetro, y tome nota de esta figura de voltaje en papel.

Mida el voltaje entre el limpiaparabrisas y el extremo del potenciómetro conectado al lado negativo ( – ) de la batería.

Ajuste el mecanismo del potenciómetro hasta que el voltímetro registre exactamente 1/3 de la tensión total. Para una batería de 6 voltios, esto será de aproximadamente 2 voltios.

Ahora, conecte dos baterías en una configuración de ayuda en serie, para proporcionar aproximadamente 12 voltios a través del potenciómetro.

Mida el voltaje total de la batería y luego mida el voltaje entre los mismos dos puntos en el potenciómetro (limpiaparabrisas y lado negativo).

Divida la tensión de salida medida del potenciómetro por la tensión total medida. El cociente debe ser 1/3, la misma relación de división de voltaje que se estableció anteriormente: