El Potenciometro

El potenciómetro (método de cero)
Es un instrumento diseñado para medir voltajes desconocidos por comparación con otro conocido. El voltaje conocido se obtiene desde una fuente de tensión de referencia Es una medición de un alto grado de exactitud ya que el resultado no depende de la deflexión actual de la aguja (caso instrumento bobina móvil) La exactitud depende de la del patrón de voltaje Elinstrumento NO consume potencia del circuito bajo testeo, entonces la medición es independiente de la resistencia de la fuente Puede usarse para medir corrientes determinando la caída de tensión a través de una resistencia conocida Es un instrumento ampliamente usado para calibraciones

Principio de funcionamiento

Supongamos que queremos medir Vab sin modificar a la corriente I Para esto nodeberíamos conectar entre A y B ningún instrumento de deflexión que posea resistencia interna ya que por grande que fuera modificaría a la corriente I

Principio de funcionamiento
Supongamos que tenemos una fuente variable Vf de mucha exactitud y realizamos la siguiente conexión

Si variamos Vf hasta que I en el galvanómetro sea cero, se cumplirá que Vab=Vf De esta manera, no circularácorriente por la rama del galvanómetro y entonces ni su resistencia interna ni la de la fuente tendrán influencia en la medición

Principio de funcionamiento
Como conseguir una fuente calibrada es muy complicado, se utiliza una fija y una resistencia variable de precisión

Et es la batería de trabajo Rd es una resistencia de precisión con contacto deslizante Rn es la resistencia de normalizaciónPrincipio de funcionamiento
Para tener exactitud en la medición, Et debería ser de precisión, esto limitaría a que los instrumentos tuvieran como voltaje máximo al de las baterías patrón del mercado, para evitar esto se procede a la siguiente configuración

Vp es una fuente patrón y Et es una fuente convencional

Estandarización o normalización
En el contacto deslizante se selecciona laresistencia correspondiente al voltaje de Vp y se ajusta Rn hasta obtener cero deflexión en el galvanómetro. Por ej si Rd es de 1m y tiene 100ohms/cm con una fuente patrón de 1V y una fuente de trabajo de 20V, podemos hacer corresponder 1V a 10cm, así el instrumento medirá máximo 10V

Errores de medición
La exactitud de las mediciones dependen de La uniformidad de la resistividad por unidadde longitud de Rd a lo largo de todo el alambre La exactitud de la pila patrón La sensibilidad del galvanómetro o detector de cero empleado La estabilidad de la fuente de trabajo La sensibilidad del potenciómetro se define como en número de divisiones que deflecta la aguja del galvanómetro cuando, habiéndose logrado el equilibrio, se produce una variación determinada en el voltaje a medir Lasensibilidad del galvanómetro (Sg) se conoce en div/microA La sensibilidad del potenciómetro se puede obtener experimentalmente aumentando el voltaje dado por el instrumento (por ej. 1mV) y observando las divisiones que deflecta el galvanómetro, las unidades serán div/mV

El potenciómetro – Circuito básico
•Con el interruptor S en la posición OPERAR y la llave K abierta, la batería de trabajoentrega corriente al reóstato y al alambre de corredera. •Esta corriente puede variarse con el ajuste del reóstato •El método de medición consiste en igualar el voltaje desconocido E con el conocido E’, esto se logra cuando se alcanza una desviación CERO en el galvanómetro por medio del alambre de corredera •El alambre de corredera se construye de manera que la resistencia sea lineal con su longitud•Una escala graduada se coloca al lado del contacto deslizante •La caída de voltaje a lo largo de toda la longitud del alambre de corredera se puede controlar ajustando la corriente de trabajo •La corriente de trabajo se calibra o estandariza tomando como referencia la celda patrón

El potenciómetro – Estandarización
Si el alambre de corredera tiene 200cm y una resistencia de 200ohms La fem de...