Potenciômetro – O que é e como funciona!
Você sabe o que é um potenciômetro? Quais os tipos de potenciômetros que existem? No artigo de hoje, o Mundo da Elétrica separou tudo o que você precisa saber sobre esse componente tão importante. Então, vamos lá pessoal!
Os potenciômetros são resistores de elevada precisão com uma derivação que permite a variação do valor resistivo pelo movimento de um eixo.
Os potenciômetros são usados nos equipamentos para permitir a mudança do regime de operação! Por exemplo, o potenciômetro de volume permite o aumento ou diminuição do nível da intensidade do som, já o potenciômetro de brilho permite o controle de luminosidade das imagens.
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Foram desenvolvidos inúmeros modelos de potenciômetros para que cada aparelho eletrônico recebesse um componente ideal!
Os potenciômetros podem ser aplicados em diversas áreas, como em amplificadores de áudio, eletrônicos, mixers, eletrodomésticos, instrumentos musicais e outros.
Símbolo
Na imagem abaixo, é possível ver os símbolos usados para representar os potenciômetros, ressaltando o símbolo normatizado pela ABNT.
Símbolos dos potenciômetros.
A diferença entre os símbolos dos resistores ajustáveis e potenciômetros aparece na ponta do traço diagonal. Os componentes cujo valor está sujeito à modificação constante, como os potenciômetros usados no controle de volume, são denominados variáveis. Nos seus símbolos aparece uma seta na ponta do traço diagonal!
Os componentes cujo valor de resistência é ajustado na calibração e não sofre mais alterações, são chamados de ajustáveis. O resistor ajustável é um exemplo característico desse tipo de componente!
Funcionamento
O potenciômetro possui três terminais, ou pontas, que são controlados a partir de um eixo giratório, responsável por ajustar a resistência do dispositivo.
As pontas externas se conectam com os resistivos internos, denominados pista ou trilha, e entre os dois terminais extremos há um resistor comum! Sobre esse resistor, desliza um 3° terminal chamado de cursor!
Conforme o cursor se move, há uma variação dos níveis de tensão elétrica, já que ele permite alterar a resistência total do componente! Na imagem abaixo, é possível ver o diagrama de funcionamento de um potenciômetro.
Funcionamento de um potenciômetro.
Uma vez que a posição do terminal móvel determina qual a percentagem da tensão de entrada que é aplicada ao circuito, o potenciômetro pode ser utilizado para variar a tensão aplicada em um circuito, pelo que é também conhecido como divisor de tensão.
Normalmente os potenciômetros são utilizados em: circuitos de calibração e de precisão de fontes de tensão, controle do volume de rádios e controle de brilho.
Tipos de funcionamento
Existem vários tipos de potenciômetros, eles podem ser digitais ou mecânicos! O digital controla a tensão ou o sinal analógico, enquanto o mecânico funciona como um reostato.
Potenciômetro mecânico
O potenciômetro mecânico analógico possui a capacidade de variar conforme a necessidade do circuito. Isso significa que, quando a resistência é variada há o movimento de um eixo de metal!
Nesse dispositivo há uma tira de carvão, que proporciona o movimento e o contato do cursor até que a resistência seja fechada em pontos distintos. Além disso, esse cursor se movimenta ao longo do eixo, e de acordo com a posição do cursor, a resistência muda.
Potenciômetro digital
Os potenciômetros digitais foram criados para funcionar com alta performance e funcionalidade! Eles utilizam controles digitais para variar a tensão de um sinal analógico dentro de um circuito.
Isso quer dizer que, para regular o volume de um som, eles variam a resistência de acordo com as entradas digitais e suas combinações de bits. Todo esse manuseio pode ser realizado por meio manual ou através de um micro controlador!
Tipos de potenciômetro
Existem dois tipos de potenciômetros:
- De fio
- De carbono
Potenciômetros de fio
O potenciômetro de fio funciona sobre uma tira de fibra em forma de anel, onde são enroladas várias espiras de fio especial e com resistividade elevada. Os terminais são fixados nas extremidades da fibra e as pontas do fio formam um resistor, conforme mostrado na imagem abaixo.
Imagem de um potenciômetro de fio.
Sobre o topo da fibra corre o contato móvel do cursor, que é ligado mecanicamente ao eixo do componente, e o cursor é ligado ao terminal do potenciômetro! Veja na imagem abaixo.
Detalhes dos componentes de um potenciômetro.
Nos potenciômetros de fio, a resistência entre o cursor e os extremos varia uniformemente com o movimento do eixo.
Se o eixo for movimentado até a metade do curso total, a resistência entre o cursor e os extremos é a metade da resistência total. Caso o cursor for movimentado até 1/4 do curso total em relação a um extremo, a resistência entre este extremo e o cursor é 1/4 da resistência total. E entre o outro extremo e o cursor haverá, portanto, 3/4 da resistência.
Componentes com esta característica são chamados de lineares, portanto, os potenciômetros de fio sempre são lineares! Nos potenciômetros lineares, a variação da resistência é proporcional ao movimento do eixo!
Potenciômetros de carbono (carvão)
Os potenciômetros de carbono são semelhantes aos potenciômetros de fio na sua construção, eles diferem apenas em um aspecto: nos potenciômetros de carvão as espiras de fio especial (do potenciômetro de fio) são substituídas por uma camada de carbono que é depositada sobre uma superfície de material isolante, como pode ser visto na imagem abaixo.
Componentes de um potenciômetro de carbono.
Os potenciômetros de carbono podem ser lineares ou logarítmicos. Os potenciômetros de carvão lineares são semelhantes aos de fio, ou seja, a variação da resistência entre um extremo e o cursor é proporcional ao movimento do eixo.
Na imagem abaixo, vemos a variação da resistência dos potenciômetros lineares em relação à posição do cursor.
Gráfico de potenciômetros lineares.
Já os potenciômetros de carvão logarítmicos se comportam de forma diferente em relação à posição do cursor e a resistência.
Quando se inicia o movimento do cursor, a resistência sofre uma pequena variação. À medida que o cursor vai sendo movimentado, a variação na resistência torna-se cada vez maior.
A variação da resistência entre um extremo e o cursor é desproporcional ao movimento do eixo, como pode ser visto imagem abaixo!
Gráfico de potenciômetros logarítmicos.
Os potenciômetros logarítmicos são usados principalmente em controles de volume.
Potenciômetros com chave
Em algumas ocasiões, utiliza-se o potenciômetro para controle de volume e ligação do aparelho. Para cumprir essa finalidade, são fabricados potenciômetros logarítmicos com uma chave presa ao eixo.
A imagem abaixo apresenta um potenciômetro logarítmico com chave.
Potenciômetro logarítmico com chave
Potenciômetros duplos
Os potenciômetros duplos são utilizados principalmente em aparelhos de som!
Existem modelos de potenciômetros duplos em que um único eixo comanda os dois potenciômetros, e também modelos em que cada potenciômetro tem um eixo próprio, como pode ser visto na imagem abaixo.
Imagem de potenciômetros duplos.
Potenciômetros deslizantes
Os potenciômetros deslizantes são aqueles em que o movimento rotativo do eixo é substituído por um movimento linear do cursor. Na imagem abaixo, vemos um exemplo desse tipo de potenciômetro.
Potenciômetro deslizante.
Assista o vídeo abaixo do canal Mundo da Elétrica para aprender ainda mais sobre os potenciômetros!
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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