Límite de rango del reóstato

PIEZAS Y MATERIALES

• Varias resistencias de 10 kΩ
• Un potenciómetro de 10 kΩ, cono lineal (catálogo de Radio Shack n. ° 271-1715)

REFERENCIAS CRUZADAS

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 1, capítulo 5:"Circuitos en serie y en paralelo"

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 1, capítulo 7:“Circuitos de combinación en serie-paralelo”

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 1, capítulo 8:"Circuitos de medición de CC"

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

• Para determinar resistencias en serie-paralelo
• Para mostrar la teoría y la práctica de la calibración

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ILUSTRACIÓN

INSTRUCCIONES

Este experimento explora los diferentes rangos de resistencia que se pueden obtener al combinar resistencias de valor fijo con un potenciómetro conectado como reóstato.

Para comenzar, conecte un potenciómetro de 10 kΩ como reóstato sin otras resistencias conectadas.

Ajustar el potenciómetro en todo su rango de recorrido debería resultar en una resistencia que varía suavemente de 0 Ω a 10,000 Ω:

Supongamos que quisiéramos elevar el extremo inferior de este rango de resistencia para que tuviéramos un rango ajustable de 10 kΩ a 20 kΩ con un barrido completo del ajuste del potenciómetro.

Esto podría lograrse fácilmente agregando una resistencia de 10 kΩ en serie con el potenciómetro.

Agregue uno al circuito como se muestra y vuelva a medir la resistencia total mientras ajusta el potenciómetro:

Un cambio en el extremo inferior de un rango de ajuste se denomina calibración a cero , en términos metrológicos.

Con la adición de una resistencia en serie de 10 kΩ, el "punto cero" se desplazó hacia arriba en 10,000 Ω.

La diferencia entre los extremos superior e inferior de un rango, denominada intervalo del circuito, sin embargo, no ha cambiado:un rango de 10 kΩ a 20 kΩ tiene el mismo intervalo de 10,000 Ω que un rango de 0 Ω a 10 kΩ.

Si también deseamos cambiar el rango de este circuito de reóstato, debemos cambiar el rango del potenciómetro en sí.

Podríamos reemplazar el potenciómetro con uno de otro valor, o podríamos simular un potenciómetro de menor valor colocando una resistencia en paralelo con él, disminuyendo su máxima resistencia obtenible. Esto reducirá el intervalo del circuito de 10 kΩ a algo menos.

Agregue una resistencia de 10 kΩ en paralelo con el potenciómetro, para reducir el intervalo a la mitad de su valor anterior:de 10 KΩ a 5 kΩ. Ahora el rango de resistencia calibrado de este circuito será de 10 kΩ a 15 kΩ:

No hay nada que podamos hacer para aumentar el lapso de este circuito de reóstato, a falta de reemplazar el potenciómetro por otro de mayor resistencia total.

Agregar resistencias en paralelo solo puede disminuir el intervalo. Sin embargo, no existe tal restricción al calibrar el punto cero de este circuito, ya que comenzó en 0 Ω y puede hacerse tan grande como deseemos agregando resistencia en serie.

Se pueden obtener una multitud de rangos de resistencia usando solo resistencias de valor fijo de 10 KΩ, si somos creativos con combinaciones en serie y paralelo de ellas.

Por ejemplo, podemos crear un rango de 7.5 kΩ a 10 kΩ construyendo el siguiente circuito:

Crear un rango de resistencia personalizado a partir de resistencias de valor fijo y un potenciómetro es una técnica muy útil para producir resistencias precisas requeridas para ciertos circuitos, especialmente circuitos de medidor.

En muchos instrumentos eléctricos, especialmente los multímetros, la resistencia es el factor determinante para el rango de medición del instrumento.

Si los valores de resistencia interna de un instrumento no son precisos, tampoco lo serán sus indicaciones.

Es poco probable encontrar una resistencia de valor fijo con la resistencia adecuada para colocarla en el diseño de un circuito de instrumentos, por lo que es posible que sea necesario construir "redes" de resistencia personalizadas para proporcionar la resistencia deseada.

Tener un potenciómetro como parte de la red de resistencias proporciona un medio de corrección si la resistencia de la red debe "desviarse" de su valor original.

El diseño de la red para un alcance mínimo asegura que el efecto del potenciómetro será pequeño, de modo que sea posible un ajuste preciso y de modo que el movimiento accidental de su mecanismo no resulte en errores severos de calibración.

Experimente con diferentes "redes" de resistencias y observe los efectos en el rango de resistencia total.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de potenciómetros