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Potentiometer
Ein Potentiometer ist ein veränderlicher Widerstand, der oft als Spannungsteiler verwendet wird. Potentiometer gibt es in verschiedenen Bauarten:
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Das Schaltzeichen für ein Potentiometer sieht so aus:
Dreht man den Knopf des Potentiometers, so verändert sich der elektrische Widerstand zwischen den Anschlüssen A und S sowie der zwischen den Anschlüssen S und B. Näheres dazu gleich anschließend.
Funktionsweise
- Im Inneren des Potentiometers befindet sich eine ringförmige Schicht aus einem leitenden Material mit relativ hohem Widerstand, meist Graphit. Auf das Potentiometer aufgedruckt ist der Gesamtwiderstand dieses Graphitrings von Ende zu Ende, z.B. $10\,\mathrm{k\Omega}$.
- Von den drei Anschlüssen des Potentiometers sind die äußeren beiden (A und B) mit den Enden des Graphitrings verbunden. Der Wert des elektrischen Widerstands zwischen diesen beiden Anschlüssen ist immer konstant, in unserem Beispiel $10\,\mathrm{k\Omega}$.
- Der mittlere Anschluss ist mit einem drehbar gelagerten Schleifer verbunden, der beim Drehen des Potentiometerknopfes über den Graphitring hinwegschleift. Je nach Stellung dieses Schleifers ergibt sich ein jeweils anderer elektrischer Widerstand zwischen A und S bzw. zwischen S und B.
Hier ein gutes Video, in dem die Funktionsweise erklärt wird:
Anwendung: LED-Helligkeitsregelung mit Potentiometer
Anmerkungen zu dieser Schaltung:
- Der $200\,\mathrm \Omega$-Widerstand ist unbedingt nötig, da ansonsten bei ganz nach “oben” geregeltem Potentiometer die LED direkt ohne Vorwiderstand an der 5 V-Stromquelle hängt und durchbrennen würde. Warum das passiert, erfährst Du hier.
- Selbst bei ganz dunkel geregelter LED fließt mindestens die Stromstärke $I=\frac U R = \frac{5\,\mathrm V}{10\,\mathrm{k\Omega}} = 0,5\,\mathrm{mA}$ durch die Schaltung und bewirkt die thermische Verlustleistung $P = U\cdot I = 5\,\mathrm V \cdot 0,5\,\mathrm{mA} = 2,5 \,\mathrm{mW}$. Das kann mithilfe eines Transistors noch deutlich verbessert werden!