Personalización de rangos de resistencia con reostatos y redes de resistores serie-paralelo

PIEZAS Y MATERIALES

• Múltiples resistencias fijas de 10 kΩ
• Un potenciómetro lineal de 10 kΩ (catálogo Radio Shack #271‑1715)

REFERENCIAS CRUZADAS

Lecciones en Circuitos Eléctricos, Volumen 1 – Capítulos 5, 7, 8

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

• Determinar combinaciones de resistencia serie-paralelo.
• Aplicar teoría y práctica de calibración para ajustar un reostato.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ILUSTRACIÓN

INSTRUCCIONES

Este ejercicio de laboratorio demuestra cómo adaptar el rango de resistencia de un reostato combinando un potenciómetro de 10 kΩ con resistencias fijas adicionales en serie y paralelo. La red resultante puede calibrarse para proporcionar cualquier span deseado y offset de punto cero, lo cual es esencial para circuitos de medición de precisión.

Comienza cableando el potenciómetro de 10 kΩ como reostato sin otros componentes adjuntos. Al girar el cursor a lo largo de su recorrido completo, la resistencia medida debería barrer suavemente de 0 Ω a 10 kΩ, como se muestra en el diagrama adjunto.

Si deseas elevar el límite inferior del rango ajustable —p. ej., para obtener un span de 10 kΩ a 20 kΩ mientras sigues barriendo el potenciómetro completo— añade una resistencia de 10 kΩ en serie. Mide la resistencia total mientras giras el potenciómetro; el punto cero se habrá desplazado hacia arriba en 10 kΩ, pero el span permanece 10 kΩ.

Desplazar el punto cero se conoce como calibración de cero en metrología. El span —la diferencia entre límites alto y bajo— permanece inalterado a menos que alteres el propio potenciómetro o modifiques la topología del circuito.

Para reducir el span, coloca una resistencia de 10 kΩ en paralelo con el potenciómetro. Esto reduce a la mitad la resistencia máxima alcanzable, convirtiendo un barrido de 0 kΩ–10 kΩ en un rango de 5 kΩ–10 kΩ. Consecuentemente, el span calibrado se convierte en 10 kΩ a 15 kΩ.

Aumentar el span requiere un potenciómetro de mayor valor; añadir resistencias en serie o paralelo solo puede mantener el span igual o reducirlo. No obstante, el punto cero puede desplazarse arbitrariamente alto añadiendo resistencia en serie.

Combinando creativamente múltiples resistencias de 10 kΩ en redes serie-paralelo, puedes generar una amplia variedad de rangos de resistencia. Por ejemplo, la siguiente configuración produce un span de 7,5 kΩ a 10 kΩ:

Tales redes personalizadas son invaluables al diseñar instrumentos como multímetros, donde la resistencia interna determina el rango de medición. La precisión en la red asegura lecturas exactas, mientras el potenciómetro ofrece un ajuste fino para contrarrestar deriva temporal.

Experimenta con diferentes arreglos de resistencias para observar cómo cambia el rango de resistencia total, reforzando los principios de cálculos serie-paralelo y calibración.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS

• Hoja de Trabajo Potenciómetros