2. What is a potentiometer?

Tres escalones al cielo

Paso 1: Punto de salida resistencia eléctrica

La electrónica comprende un gran número de componentes de montaje, que combinados pueden formar un conmutador electrónico. Uno de los componentes pasivos más usuales es la resistencia eléctrica (en inglés Resistance), con el que casi todo estudiante en la clase de física está familiarizado. Allá por 1821 Georg Simon Ohm formuló la Ley de Ohm, que establece que la resistencia eléctrica (R) de un material es el cociente entre la tensión eléctrica (U) y la corriente eléctrica (I). Como unidad se emplea internacionalmente el Ohmio. En los diagramas de circuitos eléctricos se utiliza según norma alemana un rectángulo para la resistencia, a cuyos lados izquierdo y derecho tiene unos conductores. Hablando en general se puede contemplar la resistencia eléctrica como una forma de contención para la corriente eléctrica. Su forma de actuar se puede aclarar de forma muy plástica por medio del llamado modelo de la tubería de agua:

Si se aplica una presión determinada a través del tubo de agua, fluirá por cada unidad de tiempo una cantidad concreta de agua. Si se aumenta la presión, fluirá mayor cantidad de agua y viceversa. Si se reduce por el contrario el diámetro del tubo, fluirá también menos agua.

En este modelo la presión corresponde a la tensión eléctrica, la cantidad de agua tiene su equivalencia en la corriente, y el tubo, con su longitud y diámetro, corresponde a la resistencia.

Step 2: Aplicación circuito del potenciómetro (divisor de tensión)

Hay tipos de aplicación en los que interesa reducir la tensión eléctrica en un factor constante. Con este fin se conectan dos resistencias, aquí denominadas R1 y R2, en línea. La tensión de entrada Ue se aplica a ambas resistencias, y la (menor) tensión de salida Ua, viene condicionada por la resistencia R2. La siguiente imagen muestra este circuito:

Principio de la división de tensión

Este tipo de divisor de tensión también es denominado circuito de potenciómetro. Con esto ya tendríamos nuestro primer efecto „ajá“:

¡Un potenciómetro debe tener algo que ver con un divisor de tensión!

A nuestro divisor de tensión no obstante le falta una propiedad importante, ¡porque los valores de ambas resistencias y con ello también la relación de división son fijos! Y es que en un potenciómetro se puede girar el eje o mover el botón para generar una variación. De modo que veamos como continuar

Step 3: Aplicación como divisor de tensión ajustable

debe alterar en sus valores al menos una, o mejor ambas resistencias. En la práctica se actúa combinando la resistencia con un tercer conector desplazable. Este denominado cursor deslizante, divide la vía de resistencia en dos resistencias. La suma de estas dos resistencias equivale siempre en principio al valor de la resistencia total. La siguiente ilustración aclara el principio:

Esquema principal de un potenciómetro de construcción en lámina

Si el cursor se encuentra en el punto medio, las resistencias divididas son igual de grandes. Si el cursor se encuentra en un cuarto de la vía, una resistencia tendrá un valor del 25% de la resistencia total y la otra del 75%. Al mover la posición del cursor es posible generar una variación constante del ratio de la relación de resistencia. Y con esto obtendríamos nuestro segundo efecto „ajá“, que nos lleva a la siguiente conclusión:

Un potenciómetro es un divisor de tensión variable compuesto por dos resistencias.

Por medio de esta construcción, el potenciómetro en un circuito en línea se compone de dos resistencias variables cuya suma genera un valor constante. Con estas conclusiones queda aclarado lo que es realmente un potenciómetro. No es otra cosa que un divisor de tensión ajustable. ¡Pero este componente todavía puede más! Si se conecta solo el cursor y uno de ambos conectores finales, tendremos una resistencia regulable. Con ello un potenciómetro siempre es capaz si se precisa, de variar de forma constante una tensión o un valor de resistencia.