¿Por qué no puedo variar la velocidad de un motor de CC con solo un potenciómetro?

Lo que está viendo es probablemente una combinación de dos cosas: la capacidad actual de la batería de 9V y la resistencia del potenciómetro.

Las baterías típicas de 9V del hogar son conocidas por su resistencia interna muy alta. Si está tratando de obtener más de unas pocas decenas de mA, el voltaje en los terminales de la batería comenzará a caer considerablemente. No dijiste nada sobre qué tipo de motor tienes, pero supongo que hay una gran posibilidad de que la batería tenga dificultades para hacer girar el motor, incluso con baja resistencia externa.

Ahora para el potenciómetro. Tienes la idea correcta de usar la olla como una resistencia variable. Para el experimento simple que estás haciendo, no hay necesidad de conectar el otro lado del potenciómetro a tierra. Eso es simplemente desperdiciar innecesariamente corriente de la batería. Esto debería ser todo lo que necesitas:

^{simule este circuito : esquema creado con CircuitLab}
La razón por la que no funciona para usted es porque el valor de 10k que eligió es simplemente demasiado grande. Girar el potenciómetro, aunque sea un poco, introducirá rápidamente varios cientos de ohmios, lo que reducirá casi todo el voltaje a través de la resistencia del potenciómetro antes de que llegue al motor.

Para averiguar qué tan grande debe ser el potenciómetro, experimente primero con resistencias estáticas en serie con el motor. Encuentre la mayor resistencia que todavía permite que el motor gire ligeramente. Probablemente encontrará que el valor es muy bajo: unos pocos 10 de ohmios o en los 100 bajos. Si luego usa un potenciómetro en ese rango, su experimento funcionará.

PUEDE variar la velocidad con un simple potenciómetro. PERO debe usar una olla de un valor de resistencia apropiado para el circuito. En su ejemplo, utiliza una fuente de alimentación con una impedancia baja y su motor tiene una impedancia baja. Pero está utilizando una olla con una impedancia tan alta que no dejará pasar suficiente corriente para hacer girar el motor a menos que esté esencialmente en la parte superior de su rango.

Tenga en cuenta, sin embargo, que si SÍ utiliza un potenciómetro de baja impedancia apropiado, quemará la mayor parte de su energía en el potenciómetro, lo que no solo matará la batería rápidamente, sino que incluso puede ser peligroso para el potenciómetro, causando sobrecalentamiento y fallas prematuras. .

Además, controlar la velocidad de algo como un motor de CC variando el voltaje (incluso de manera eficiente) es una técnica deficiente. Limita el motor a un par bajo a velocidades más bajas debido a la potencia limitada. Es por eso que es más común ver PWM (modulación de ancho de pulso) utilizada para controlar motores (y también luces/LED).

PWM permite que los motores tengan más torque a bajas velocidades. Y también es mucho más eficiente (menos desperdicio de energía) porque el elemento de control (típicamente un transistor) está completamente encendido o completamente apagado. Por lo tanto, muy poca energía se desperdicia como calor en el elemento de control. Este es el método común utilizado con microcontroladores como Arduino, et.al.

Las otras respuestas no han mencionado una gran parte del problema, que es que el dispositivo que está controlando es un motor.

La capacidad actual de la batería también puede ser un problema, pero asumiré que el motor es lo suficientemente pequeño y de baja potencia que no importa (funciona bien durante un tiempo decente conectado directamente a la batería).

Ahora, si conecta una carga de resistencia muy alta como un voltímetro, encontrará que la salida es de 9 V, independientemente de la resistencia de la resistencia variable: pero si conecta el otro extremo a tierra (conexión del potenciómetro), el voltaje variará suavemente. Entonces, al variar la resistencia, está controlando la corriente disponible.

Pero un motor actúa como una resistencia muy baja cuando está parado y aparece como una resistencia alta cuando está funcionando. (Su resistencia real no cambia, pero cuando funciona libremente, genera "EMF posterior" que se opone a la mayor parte del voltaje de activación).

Entonces, para que comience, debe suministrar varias veces su corriente de funcionamiento. Eso significa girar el potenciómetro casi por completo, de modo que cuando arranque, inmediatamente alcance casi toda su velocidad.

Para controlar la velocidad de un motor, desea controlar el voltaje aplicado, no la corriente. Una forma es usar el potenciómetro para controlar el voltaje base de un transistor de potencia, cableado como un "seguidor de emisor" (es decir, una fuente de alta corriente a un voltaje específico). El transistor disipa energía y se calienta, por lo que la gente generalmente prefiere el esquema "pwm" en la respuesta de Richard.