Was ist ein Potentiometer?

Ein Potentiometer ist ein manuell einstellbarer elektrischer Widerstand, der drei Anschlüsse verwendet. In vielen elektrischen Geräten bestimmen Potentiometer die Ausgangsleistung. Beispielsweise wird in einem Lautsprecher ein Potentiometer verwendet, um die Lautstärke einzustellen. In einem Fernsehgerät, einem Computermonitor oder einem Lichtdimmer kann die Helligkeit des Bildschirms oder der Glühbirne gesteuert werden.

Wie es funktioniert

Potentiometer, manchmal auch Töpfe genannt, sind relativ einfache Geräte. Ein Anschluss des Potentiometers ist mit einer Stromquelle verbunden, und ein anderer Anschluss ist mit einer Masse verbunden - einem Punkt ohne Spannung oder Widerstand, der als neutraler Bezugspunkt dient. Der dritte Anschluss gleitet über einen Streifen aus Widerstandsmaterial. Dieser Widerstandsstreifen weist im Allgemeinen an einem Ende einen geringen Widerstand auf, und sein Widerstand steigt allmählich auf einen maximalen Widerstand am anderen Ende an. Der dritte Anschluss dient als Verbindung zwischen Stromquelle und Masse und wird normalerweise vom Benutzer mithilfe eines Knopfes oder Hebels bedient.

Der Benutzer kann die Position des dritten Anschlusses entlang des Widerstandsstreifens einstellen, um den Widerstand manuell zu erhöhen oder zu verringern. Die Höhe des Widerstands bestimmt, wie viel Strom durch einen Stromkreis fließt. Bei der Stromregelung wird das Potentiometer durch den maximalen spezifischen Widerstand des Streifens begrenzt.

Steuerspannung

Potentiometer können auch verwendet werden, um die Potentialdifferenz oder Spannung über Schaltkreise hinweg zu steuern. Die Einrichtung eines Potentiometers für diesen Zweck ist etwas komplizierter. Es handelt sich um zwei Schaltkreise, wobei der erste Schaltkreis aus einer Zelle und einem Widerstand besteht. An einem Ende ist die Zelle in Reihe mit dem zweiten Stromkreis geschaltet, und am anderen Ende ist sie parallel zu dem zweiten Stromkreis mit einem Potentiometer verbunden.

Das Potentiometer in dieser Anordnung senkt die Spannung um einen Betrag, der dem Verhältnis zwischen dem durch die Position des dritten Anschlusses zulässigen Widerstand und dem höchstmöglichen spezifischen Widerstand des Streifens entspricht. Mit anderen Worten, wenn der Knopf, der den Widerstand steuert, genau in der Mitte des Widerstandsstreifens positioniert ist, sinkt die Ausgangsspannung um genau 50 Prozent, unabhängig von der Eingangsspannung. Anders als bei der elektrischen Stromregelung ist die Spannungsregelung nicht durch den maximalen spezifischen Widerstand des Streifens begrenzt.

Rheostate

Wenn nur zwei der drei Anschlüsse verwendet werden, fungiert das Potentiometer als eine Art variabler Widerstand, der als Rheostat bezeichnet wird. Ein Endanschluss wird zusammen mit dem Schiebeanschluss verwendet. Rheostate werden typischerweise verwendet, um höhere Ströme oder Spannungen als Potentiometer zu handhaben. Zum Beispiel können Rheostate zur Steuerung von Motoren in Industriemaschinen verwendet werden.