Limite do intervalo do reostato

PEÇAS E MATERIAIS

• Vários resistores de 10 kΩ
• Um potenciômetro de 10 kΩ, cone linear (catálogo Radio Shack # 271-1715)

REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 1, capítulo 5:"Circuitos em série e paralelos"

Aulas de circuitos elétricos , Volume 1, capítulo 7:"Circuitos de Combinação Série-Paralela"

Aulas de circuitos elétricos , Volume 1, capítulo 8:"Circuitos de Medição DC"



OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Para determinar resistências paralelas em série
• Para mostrar a teoria e prática da calibração

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

Este experimento explora as diferentes faixas de resistência obtidas combinando resistores de valor fixo com um potenciômetro conectado como reostato.

Para começar, conecte um potenciômetro de 10 kΩ como um reostato, sem outros resistores conectados.

Ajustar o potenciômetro em toda a sua faixa de deslocamento deve resultar em uma resistência que varia suavemente de 0 Ω a 10.000 Ω:







Suponha que quiséssemos elevar a extremidade inferior desta faixa de resistência para que tivéssemos uma faixa ajustável de 10 kΩ a 20 kΩ com uma varredura completa do ajuste do potenciômetro.

Isso pode ser facilmente realizado adicionando um resistor de 10 kΩ em série com o potenciômetro.

Adicione um ao circuito como mostrado e meça novamente a resistência total enquanto ajusta o potenciômetro:







Uma mudança na extremidade inferior de uma faixa de ajuste é chamada de calibração zero , em termos metrológicos.

Com a adição de um resistor de série de 10 kΩ, o “ponto zero” foi deslocado para cima em 10.000 Ω.

A diferença entre os extremos superior e inferior de um intervalo, chamada de extensão do circuito - não mudou, porém:uma faixa de 10 kΩ a 20 kΩ tem o mesmo intervalo de 10.000 Ω que uma faixa de 0 Ω a 10 kΩ.

Se quisermos mudar a amplitude deste circuito do reostato também, devemos mudar a faixa do próprio potenciômetro.

Poderíamos substituir o potenciômetro por um de outro valor ou simular um potenciômetro de valor inferior colocando um resistor em paralelo com ele, diminuindo sua resistência máxima obtida. Isso diminuirá a amplitude do circuito de 10 kΩ para algo menos.

Adicione um resistor de 10 kΩ em paralelo com o potenciômetro, para reduzir o intervalo à metade de seu valor anterior:de 10 KΩ a 5 kΩ. Agora, a faixa de resistência calibrada deste circuito será de 10 kΩ a 15 kΩ:







Não há nada que possamos fazer para aumentar a amplitude deste circuito reostato, sem substituir o potenciômetro por outro de maior resistência total.

Adicionar resistores em paralelo pode apenas diminuir o intervalo. No entanto, não existe essa restrição com a calibração do ponto zero deste circuito, pois ele começou em 0 Ω e pode ser feito da maneira que desejarmos adicionando resistência em série.

Uma infinidade de faixas de resistência pode ser obtida usando apenas 10 resistores de valor fixo KΩ, se formos criativos com combinações série-paralela deles.

Por exemplo, podemos criar um intervalo de 7,5 kΩ a 10 kΩ construindo o seguinte circuito:









A criação de uma faixa de resistência personalizada a partir de resistores de valor fixo e um potenciômetro é uma técnica muito útil para produzir resistências precisas necessárias para certos circuitos, especialmente circuitos de medidores.

Em muitos instrumentos elétricos - especialmente multímetros - a resistência é o fator determinante para a faixa de medição do instrumento.

Se os valores de resistência interna de um instrumento não forem precisos, nem serão suas indicações.

Encontrar um resistor de valor fixo com a resistência certa para colocação em um projeto de circuito de instrumento é improvável, portanto, "redes" de resistência personalizadas podem precisar ser construídas para fornecer a resistência desejada.

Ter um potenciômetro como parte da rede de resistores fornece um meio de correção caso a resistência da rede "desvie" de seu valor original.

Projetar a rede para amplitude mínima garante que o efeito do potenciômetro seja pequeno, de modo que o ajuste preciso seja possível e para que o movimento acidental de seu mecanismo não resulte em erros de calibração graves.

Experimente diferentes “redes” de resistores e observe os efeitos na faixa de resistência total.



PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de potenciômetros