Для чего в электрической цепи применяют реостат: Что такое реостат — для чего он нужен и из чего состоит

Содержание

Для чего в электрической цепи применяют реостат

Реостат – это аппарат, который применяется в электрической цепи для регулировки силы тока и напряжения путем изменения сопротивления с помощью поворота ручки или перемещения ползунка. Возможно, многие помнят это прибор по урокам физики, когда посредством реостата изменяли яркость свечения лампочки. В электрической цепи реостат применяют для регулировки звука в старых аудиосистемах или простом диммере для настройки яркости света осветительного прибора.

Реостат был изобретен в начале IXX в. немецким физиком Иоганном Христианом Поггендорфом. До настоящего времени этот аппарат широко применялся в электротехнике, но постепенно стал уступать современным электронным и цифровым технологиям. При этом во многих электроприборах, его роль до сих пор остается незаменимой.

Принцип работы реостата

Принцип действия прибора основан на ступенчатом или плавном изменении сопротивления. Эта функция достигается за счет изменения положения ползункового контакта, включающего в цепь необходимую часть высокоомного материала. Отличным наглядным примером является учебный реостат. В нем нихромовая проволока намотана на горизонтальный керамический стержень. Сверху на токопроводящей штанге расположен подвижный ползунок с контактными пластинками, касающимися обмотки. В начальном положении вся проволока включена в цепь и сопротивление реостата находится в максимальном режиме. Перемещая ползунок, часть проволоки исключается из цепи, так как ток проходит путь через часть проволоки, а затем по наименьшему пути сопротивления через контактные пластины и токопроводящую штангу. Таким образом, реостат в электрической цепи позволяет изменять сопротивление, делая его меньше или больше.

Применяемые в электротехнике реостаты имеют более компактную кольцевую конструкцию, то есть обмотка выполняется на кольцевом основании, а ползунок в виде поворотного механизма (движка) закреплен в центре кольца. Переменные резисторы со ступенчатым переключением представляют собой набор постоянных резисторов, включенных в цепь последовательно. При этом в схему добавлен переключатель, который, в зависимости от положения, снимает ток с определенного контакта между резисторами.

Каково значение реостата в электрической цепи

В схеме электроприбора реостат может выполнять функции регулировочного, подстроечного резистора или делителя напряжения (потенциометра). Наиболее простой пример – регулировка оборотов коллекторного электродвигателя. В этом случае аппарат используется как регулировочный и включается в цепь с обмоткой двигателя последовательно. Увеличивая сопротивление ток падает и обороты двигателя уменьшаются. Такой принцип часто используется в электродрели, шуруповерте и угловой шлифмашине.

Регулировка переменным сопротивлением также нередко выполняется для освещения и других электрических цепей с небольшим током. Для мощных электрических приборов регулировка реостатом затруднена, поскольку мощность переменных резисторов серийного производства довольно ограничена. К тому же такое сопротивление часто требует принудительного охлаждения. В этом случае более целесообразно применить автотрансформатор. При этом, стоит отметить, что существуют и сверхмощные реостаты. Одним из таких является многоканальный нагрузочный реостат общей мощностью 3000 кВт. Его применяют для реостатного испытания тепловозов новых серий. Вес такой установки несколько тонн, а габариты сравнимы с вагоном поезда.

Сухой многоканальный нагрузочный реостат с постоянным сопротивлением каждого канала мощностью 3000 кВт

Ступенчатое регулирование переменным резисторам часто встречается в электроизмерительных приборах. Так, например, используя ступенчатую схему для шунтирования вольтметра можно менять диапазон измеряемого напряжения. В этом случае сопротивление подключается к прибору параллельно и выполняет роль делителя напряжения. Последовательное подключение сопротивления со ступенчатой регулировкой можно встретить в бытовых вентиляторах, карманных фонариках и другой технике.

Еще одно назначение реостата в электрической цепи – это калибровка. В этом случае применяются маломощные подстроечные переменные резисторы.

Как правило, они скрыты под корпусом и с панели прибора не управляются. Их функция состоит в калибровке (тонкой настройке) работы схемы, которую производят на заводе-изготовителе или в ремонтных мастерских. В дальнейшем эти резисторы не регулируются и работают как постоянное сопротивление. Такие резисторы применяются в большинстве электронной техники.

Читайте также:

Реостат. Принцип действия, устройство, применение, обозначение реостата

Реостат — это переменный резистор, электрическое сопротивление которого между его подвижным контактом и выводами резистивного элемента можно изменять механическим способом (определение согласно ГОСТ 21414-75).

Реостат — это тип потенциометра с двумя выводами вместо трех. Является так называемым элементом управления в электрических цепях.

Важным преимуществом реостата является то, что его можно использовать для изменения электрического сопротивления в цепи без её разрыва.

Принцип действия и устройство реостата

Из любого учебника физики за 8 класс нам известно, что принцип действия реостата основан на законе Ома для участка цепи, а именно электрический ток, протекающий через цепь, изменяется в зависимости от уровня сопротивления, с которым он сталкивается при неизменном напряжении источника. Низкое сопротивление означает высокий электрический ток, так как ничто не препятствует току, а высокое сопротивление означает низкий электрический ток. Это свойство электрических цепей может быть использовано для настройки характеристик цепи в соответствии с конкретными требованиями.

При этом, сопротивление материала проводника (скажем, проволоки) зависит линейно от её длины и обратно пропорционально площади поперечного сечения, то есть верна формула: R = (ρ * l) / S, где

Таким образом, если площадь поперечного сечения остается постоянной, увеличение длины увеличивает сопротивление. Как показано на рисунке 1, ползунок реостата перемещается с помощью резистивного элемента. Он перемещается в 2 направлениях (туда/обратно). Соответственно изменяется эффективная длина. По мере продвижения ползунка к выходному выводу эффективная длина уменьшается, вызывая падение сопротивления и увеличение силы тока.

В простейшем типе реостата используется керамический цилиндр с намотанной по всей длине стальной проволокой (или другим материалом/сплавом с большим удельным сопротивлением), причем эта проволока имеет постоянное поперечное сечение по всей длине. Проволока покрыта тонким слоем не проводящей ток окалины, поэтому витки её изолированы друг от друга.

Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок (подвижный контакт). Своими контактами он прижат к виткам обмотки.

Слой окалины с проволоки снимается в результате трения контактов ползуна о витки обмотки. Электрический ток от витков проволоки через контакты ползунка течет в стержень.

Из конструктивных особенностей нужно ещё отметить, что внутри реостат всегда полый. Это необходимо, поскольку при протекании электрического тока реостат нагревается, а эта полость обеспечивает быстрое охлаждение.

Ползунок можно перемещать вдоль стержня, чтобы создать бо́льшее или ме́ньшее сопротивление в электрической цепи. При изменении положения ползунка реостата изменяется длина той части обмотки, через которую проходит ток — а вследствие этого изменяется и сопротивление реостата. То есть, увеличение длины проволочного стержня создает бо́льшее сопротивление, что приводит к уменьшению тока, протекающего через цепь, а уменьшение — наоборот, создает ме́ньшее сопротивление, что приводит к увеличению силы тока в цепи.

Рисунок 1. Общая структура простого ползункового реостата

Каждый реостат рассчитан на определённое сопротивление и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на реостате.

Кто изобрел реостат?

Разработка реостата иногда приписывается Чарльзу Уитстону, британскому изобретателю XIX века, который, помимо прочего, привнес в науку ряд открытий, связанных с электричеством. Уитстон, безусловно, работал с электрическими цепями и многое узнал о электрическом сопротивлении и о том, как им можно манипулировать в процессе работы. Основные конструкции реостатов, разработанные в то время, используются и сегодня.

Реостат на основе рисунка Чарльза Уитстона

Где применяются реостаты?

Основное предназначение реостата — это регулировка силы тока в электрической цепи.

Существуют различные типы реостатов, но в технике, например в электротранспорте, регулировка силы тока реостатами вытесняется другими, более выгодными электронными регуляторами, полупроводниковыми элементами и потенциометрами. Дело в том, что, изменяя силу тока в цепи, реостат нагревается, на что расходуется значительная энергия. При большом значении силы тока проволока реостата может перегреться и реостат перестанет работать. В электронных регуляторах эти потери в сотни раз меньше.

  • Реостат обычно используется в областях, где требуется высокое напряжение или ток. Микроволновая печь, холодильник, миксер, вентилятор, электроинструменты и т.д.
  • В светорегуляторах реостаты используются для изменения интенсивности света. Если увеличить сопротивление реостата, через лампочку будет протекать меньший электрический ток, и яркость света уменьшится. Аналогично, если мы уменьшаем сопротивление реостата, через лампочку протекает больше электрического тока, и яркость света увеличивается.
  • Реостаты используются для увеличения или уменьшения скорости вращения электродвигателя.
  • Он используется в переключателях, с помощью которых устанавливается температура на электроплитах. Он используется во всех устройствах, аналогичных кухонным приборам, которые имеют нагревательные элементы, температура которых должна быть увеличена или уменьшена.
  • Он используется для увеличения или уменьшения громкости в таких устройствах, как телевизор, радио.

Почему реостат нужно подключать последовательно в электрическую цепь?

Чтобы подключить реостат в цепь, мы должны подключить его последовательно, а не параллельно. Электрический ток, как известно, течет по пути с наименьшим сопротивлением. Поэтому, когда возникает выбор между путём с меньшим сопротивлением и путём с бо́льшим сопротивлением, он всегда выбирает меньший.

Реостат, как мы уже знаем, — это устройство с переменным значением сопротивления. Когда мы подключаем его к параллельному пути, этот путь приобретает немного бо́льшее сопротивление, чем другой доступный путь. Когда в электрический цепи течет ток, электроны никогда не выбирают параллельный путь, а текут прямо по последовательному пути. Поэтому реостат вообще не будет работать в таком случае.

Последовательное подключение реостата

Как обозначается реостат на схемах?

Реостат на схемах обозначается как резистор со стрелкой. При таком обозначении легко понять, что при движении ползунка вправо сопротивление реостата уменьшится, а при движении влево – увеличится. 

В тоже время нужно знать, что международная электротехническая комиссия (IEC) определила другой символ для обозначения реостатов:

Прямоугольник обозначает сопротивление, а стрелка – то, что его можно изменять.

§ 8. Использование резисторов для регулирования тока в электрической цепи

Резисторы. Закон Ома наглядно показывает, что силу тока в электрической цепи можно изменять, включая в нее различные сопротивления. Этим свойством широко пользуются на практике для регулирования и ограничения тока в обмотках двигателей, генераторов и других электрических потребителях. Электрический аппарат, предназначенный для включения в электрическую цепь с целью регулирования или ограничения проходящего по ней тока, называют резистором. Резисторы бывают с постоянным или регулируемым сопротивлением. Последние иногда называют реостатами.

Резисторы обычно изготовляют из проволоки или ленты, материалом для которых служат сплавы металлов, обладающие высоким удельным сопротивлением (константан, никелин, манганин, фехраль). Это дает возможность для изготовления резисторов применять проволоку наименьшей длины. В электрических цепях, по которым проходят сравнительно небольшие токи (например, в цепях управления, в устройствах электроники и радиотехники), часто применяют непроволочные резисторы, выполненные из графита и других материалов.
Устройство реостатов. Реостаты могут выполняться с плавным или ступенчатым изменением сопротивления. В лабораториях для управления электрическими машинами и испытательными устройствами часто используют ползунковый реостат с плавным изменением сопротивления (рис. 16, а). Такой реостат состоит из изоляционной трубки 4, на которую навита проволочная спираль 5. К виткам этой спирали прикасается подвижной контакт 2. Зажим 1 реостата соединяется с подвижным контактом, другой зажим 3 — с одним из концов спирали. Перемещая подвижной контакт, можно изменять длину проволоки, расположенной между зажимами реостата, и тем самым изменять его сопротивление.
Для пуска и регулирования электрических двигателей станков, грузоподъемных механизмов и пр. применяют ползунковый реостат со ступенчатым изменением сопротивления (рис. 16, б). Реостат состоит из ряда одинаковых сопротивлений 9 (секций), присоединенных к контактам 8. Для включения в цепь того или иного числа секций служит ползунок 7 со штурвалом 6.
Для регулирования тока при пуске тяговых двигателей электрических локомотивов постоянного тока применяют реостаты со ступенчатым изменением сопротивления (пусковые реостаты). Отдельные секции реостата в процессе пуска замыкаются накоротко дистанционно управляемыми выключателями, называемыми контакторами.
На некоторых электровозах (например, электровозах ЧС) пусковые реостаты выполнены из чугунных литых пластин 10 особой формы, напоминающей зигзагообразно уложенную ленту. Отдельные пластины собирают на изолированных шпильках и прикрепляют к основанию 11 (рис. 16, в).

Рис. 16. Устройство реостатов: а — с плавным изменением сопротивления; б — со ступенчатым изменением сопротивления; в — из чугунных пластин; г — из фехралевой ленты

В последнее время пусковые реостаты электровозов и моторных вагонов выполняют из фехралевой ленты 12, намотанной на фарфоровые изоляторы 13 (рис. 16, г). Так же устроены и реостаты, служащие для регулирования тока возбуждения тяговых двигателей на электровозах и тепловозах. Реостаты из фехралевой ленты более

Рис. 17. Схема последовательного включения реостата в цепь приемника электрической энергии

Рис. 18. Схема включения реостата в качестве делителя напряжения

прочны, более устойчивы против тряски и вибраций и имеют меньшую массу, чем реостаты, выполненные из чугунных пластин.
Схемы включения реостатов. Реостат 2 (рис. 17) может быть включен последовательно в цепь между источником 1 и приемником 4 электрической энергии. В этом случае при изменении сопротивления реостата, т. е. при перемещении подвижного контакта 3, изменяется сила тока в приемнике. Этот ток проходит только по части сопротивления реостата.
Однако реостат можно включать в цепь таким образом, чтобы ток проходил по всему его сопротивлению, а к приемнику ответвлялась только часть тока источника. В этом случае два крайних зажима 2 и 4 реостата (рис. 18) подключают к источнику 5, а один из этих зажимов, например 4, и подвижной контакт 3 реостата — к приемнику 1. Очевидно, что при таком включении к приемнику будет подаваться напряжение U, равное падению напряжения между зажимом 4 и подвижным контактом 3 реостата. Следовательно, передвигая подвижной контакт реостата, можно изменять напряжение U, подводимое к приемнику, и силу тока в нем. Напряжение U представляет собой только часть напряжения Uи на зажимах источника.
Реостат, включенный по схеме рис. 18, называется делителем напряжения, или потенциометром.

Для чего нужен реостат в электрической цепи – регулируемое сопротивление

Устройство и принцип работы

Если рассматривать реостатную конструкцию, то необходимо отметить несколько основных его частей:

  • это трубка из керамики;
  • на нее намотана металлическая проволока, концы которой выведены на контакты, расположенные на противоположных концах керамической трубки;
  • выше трубки установлена металлическая штанга, на одной стороне которой установлен контакт;
  • на штанге закреплен движущийся контакт, который электрики называют ползун.

Теперь, как все это работает. Обратите внимание на рисунок ниже.

Первая позиция (а) – контакт (движущийся) посередине. Это говорит о том, что ток будет проходить только через половину прибора. Вторая позиция (б) говорит о том, что задействован проводник полностью. То есть, его длина максимальная, значит, и сопротивление максимальное, при этом сила тока уменьшилась. Понятно, что чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. Третья позиция (в) – здесь все наоборот: снижается сопротивление, увеличивается сила тока.

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что керамическая трубка, используемая в реостатной конструкции, полая. Это необходимая составляющая, которая позволяет прибору охлаждаться при прохождении через проводник электроэнергии. Добавим: считается, что самые безопасные реостаты – это те, которые закрыты кожухом.

Как включается реостат в цепь

Во-первых, этот прибор в электрическую цепь включается только последовательно. Во-вторых, один из контактов подключается к ползуну, с помощью которого и регулируется величина тока в цепи. Но необходимо отметить, что этот управляющий элемент можно использовать и для регулировки напряжения в электрической цепочке. Здесь может быть использовано несколько схем с одним сопротивлением или двумя. Понятно, что чем меньше элементов в электрической цепочке, тем проще она.

Реостаты – это универсальные приборы. Их сегодня используют не только для управления силой тока и напряжением. К примеру, в телевизорах они установлены для увеличения или уменьшения звука. Да и переключение каналов косвенно связано с ними же.

И еще один момент. В электрических схемах обозначение этих приборов вот такое:

или такое

На первом рисунке более подробно расписана схема подключения, где красный прямоугольник – это и есть проводник, накрученный на керамическую основу. Синяя линия – это контакт, через который подводится питающий провод. Зеленная стрелка – это ползун. Она направлена влево, что говорит о том, что перемещая ползунок влево, мы уменьшаем сопротивление проводника. И, наоборот, перемещаем контакт вправо, увеличиваем сопротивление.

Рисунок второй более упрощенный. На нем всего лишь прямоугольник, показывающий наличие сопротивления, и стрелка, которая показывает, что этот показатель можно изменять.

Конечно, вся эта информация касается простейших элементов. Но необходимо отметить, что реостаты могут быть разными, все зависит от того места, куда они должны быть установлены. Есть различия и по токопроводящему материалу, который лежит в основе. К примеру, это может быть уголь, металлы, жидкости и керамика. К тому же процесс охлаждения производится воздушным путем или при помощи жидкостей, и это может быть не только вода.

В своих самодельных поделках радиолюбители практически всегда применяют переменные резисторы для регулировки громкости или напряжения ну и естественно, каких либо других параметров. Но прибор с кнопками на лицевой панели смотрится куда более интересно и современно, чем с обыкновенными ручками-крутилками. Применения микроконтроллерного управления не всегда целесообразно в простеньких поделках, а также тяжело для новичка, а вот повторить описанный ниже электронный переменный резистор сможет, наверное, каждый.

Электронный переменный резистор

Схема имеет настолько малые габариты, что ее можно впихнуть в практически любое самодельное устройство. Она полностью выполняет функцию обыкновенного переменного резистора, не содержит дефицитных и специфических компонентов.

Основу ее составляет полевой транзистор КП 501 (или любой другой его аналог).


Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С 1, что позволяет приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных клеммах схемы. Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С 1, что приводит к постепенному закрыванию транзистора. При постоянном зажатии, какой либо из кнопок, изменения сопротивления производиться плавно.

Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора С 1 и номинала резистора R 1. Максимальное сопротивление, которое способна имитировать схема зависит от подстроечного резистора R 2. Схема начинает работать сразу и дополнительной настройки не требует, кроме как подстройки максимального сопротивления резистором R 2.

После отключения питания схемы, такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы увеличивается постепенно, что связанно с саморазрядом конденсатора С 1. При использовании нового и качественного конденсатора С 1 настройки схемы могут продержаться около суток.

Наверное, самым востребованным применением этой схемы станет электронный регулятор громкости. Такая электронная регулировка громкости не лишена своих недостатков, но важнейшим фактором для радиолюбителей наверняка станет простота повторения.

Демонстрацию работы этой схемы смотрим ниже, ставим лайк, а также подписываемся на наши странички в соц. сетях!

Прим. В ролике электронный аналог переменного резистора настроен на 10 кОм. Используемый мультиметр Bside ADM01 имеет автоматическое переключение диапазонов и при их переключении не всегда слету определяет текущее сопротивление схемы.

На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая ее то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприемника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.

Во многих случаях для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы — реостаты.

Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.

Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением, а для того чтобы длинная проволока не мешала ее наматывают спиралью.

Один из реостатов (ползунковый реостат) изображен на рисунке а), а его условное обозначение в схемах — на рисунке б).

В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки.

Электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим 1. С помощью этого зажима и зажима 2, соединенного с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь.

Стрелками указано как протекает электрический ток через реостат

Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включенного в цепь. То есть мы увеличиваем или уменьшаем количество витков по которым протекает электрический ток (чем больше витков, тем больше сопротивление).

Каждый реостат рассчитан на определенное сопротивление (чем больше проволоки намотано, тем большее сопротивление может дать такой реостат) и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на реостате (см. рисунок а).

Теперь самое время перейти от теории к практике!

Часть 1. Регулировка силы тока в лампочке.

На видео видно, как передвигая ползунок реостата вправо и влево, лампочка горит ярче или тусклее.

Понять принцип опыта можно взглянув на схему (см. рисунок 4).

На рисунке указана схема цепи, которую мы собирали в видео. Полное сопротивление цепи состоит из сопротивления Rл лампочки и сопротивления включенной в цепь части проволоки (на рисунке заштрихована) реостата. Незаштрихованная часть проволоки в цепь не включена. Если изменить положение ползунка, то изменится длина включенной в цепь части проволоки, что приведет к изменению силы тока.

Так, если передвинуть ползунок в крайнее правое положение (точка С), то в цепь будет включена вся проволока, сопротивление цепи станет наибольшим, а сила тока — наименьшей, поэтому нить лампочки будет гореть тускло или совсем не будет гореть (так как эл. ток такой силы не может разогреть спираль лампочки до свечения).

Если же передвинуть ползунок реостата в положение А, то электрический ток совсем не будет идти по проволоке реостата и, следовательно, сопротивление реостата будет равно нулю. Весь ток будет расходоваться на горение лампы, и она будет светить максимально ярко.

Часть 2. Включение лампочки от карманного фонаря в сеть 220 В.

Внимание! Не повторяйте этот опыт самостоятельно. Напоминаем, что поражение электрическим током осветительной сети может привести к смерти.

Что произойдет, если включить лампочку от фонарика в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что лампочка, рассчитанная на работу от батареек с суммарным напряжением 3,5 Вольт (3 пальчиковых батарейки), не способна выдержать напряжение в 63 раза большее – она сразу перегорит (может и взорваться).

Как тогда это сделать? На помощь придет уже известный нам прибор – реостат.

Нам нужен такой реостат, который способен был задержать бурный поток электрического тока, идущего от осветительной сети, и превратить его в тоненький ручеек электричества, который будет питать нашу хрупкую лампочку не нанося ей вреда.

Мы взяли реостат с сопротивлением 1000 (Ом). Это значит, что если эл. ток будет проходить по всей проволоке этого реостата, то на выходе из него получится ток с силой всего лишь 0,22 Ампер.

I=U/R=220 В / 1000 (Ом) = 0, 22 А

Для питания же нашей лампочки нужно даже более сильное электричество (0,28 А). То есть реостат не пропустит достаточное количество тока, чтобы зажечь нашу маленькую лампочку.

Это мы и наблюдаем во второй части видео, где в крайнем положении ползунка лампочка не горит, а при передвижении его вправо лампочка начинает загораться все ярче и ярче (подвигая ползунок мы запускаем все больше тока).

В определенный момент (на определенном положении ползунка реостата) лампочка перегорает, потому что реостат (при данном положении ползунка) пропустил слишком много электричества, которое и пережгло нить накаливания лампочки.

Так можно ли включить низковольтную лампочку в осветительную сеть? Можно! Только следует задержать все лишнее электричество реостатом с достаточно большим сопротивлением.

Часть 3. Включение лампы на 3,5 В вместе с лампой 60 Вт в сеть 220 В.

Мы взяли лампу мощностью 60 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, и лампочку от карманного фонарика на 3,5 В и силу тока 0,28 А.

Что произойдет, если включить эти лампочки в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что 60-ти ваттная лампочка будет гореть нормально (она на это и предназначена), а вот лампочка от карманного фонарика немедленно перегорит при включении ее в сеть (т.к. рассчитана работать от батареек только на 3,5 Вольта).

Но в опыте видно, как при подключении лампочек друг за другом (последовательно) и включении их в сеть 220 В обе лампы горят нормальным накалом и даже не думают перегорать. Даже когда ползунок реостата в крайнем положении (т.е. он не создает никакого сопротивления току) маленькая лампочка не перегорает.

Почему так? Почему даже при выключенном реостате (при его нулевом сопротивлении) лампа не перегорает? Что не дает ей перегореть при таком большом напряжении? И действительно ли напряжение на маленькой лампочке такое большое? Будет ли работать маленькая лампа если заменить лампу мощностью 60 Вт на стоваттную лампочку (100 Вт)?

Вы уже сможете ответить на большинство вопросов, если внимательно следили за ходом рассуждений в предыдущей части статьи. В этом опыте маленькой лампочке не дает перегорать большая лампочка. Она выступает в роли реостата с большим сопротивлением и берет на себя почти всю нагрузку.

Что такое реостат? Виды и их назначение. Электрические цепи. Реостат

Обычно редко кто задумывается, каким образом в различных приборах регулируется уровень звука. Во многих электрических приборах регулировка громкости звука осуществляется за счет изменения силы тока. Для этого чаще всего применяется специальный аппарат, разработанный Иоганном Христианом Поггендорфом, который регулирует силу тока и напряжение электрической сети, он получил название – реостат.

Итак, реостат представляет собой прибор, основная задача которого заключается в регулировке напряжения и силы тока. Этот элемент электрической сети весьма распространен, его применяют в физике, радиотехнике, электронике.

Устройство реостата

Устройство реостата для опытного физика не вызывает трудностей и представляет собой керамический полый цилиндр с металлической обмоткой, концы которой выведены на специальные контакты, получившие название клеммы, расположенные с обеих сторон керамического цилиндра. В качестве обмотки применяется материал, обладающий большим удельным сопротивлением, за счет этого даже небольшое изменение длины отражает изменение и сопротивления. Вдоль цилиндра расположен металлический шланг, на котором закреплен движущийся контакт, который получил название ползунок.

Керамический цилиндр внутри пуст для того, чтобы происходило охлаждение прибора при прохождении через него электроэнергии. Для безопасности ряд приборов имеют специальный кожух, скрывающий все внутренности механизма.

Принцип работы

Вне зависимости от типа реостата, принцип работы у всех примерно аналогичен. Например, ползунковый реостат работает следующим образом:

  • Подключение к сети происходит через клеммы, расположенные с обеих сторон цилиндра;
  • Ток проходит по всей длине, в зависимости от места расположения ползунка. Так, если ползунок находится в центре прибора, то ток проходит только до середины; если ползунок находится в конце прибора, тогда ток проходит целиком, соответственно напряжение максимальное.

Чаще всего задействована в работе только часть прибора, т.е. ползунок не доходит до края реостата. Изменение места расположения бегунка прямо пропорционально изменению силы тока. Подключение реостата к электрической сети осуществляется последовательно.

Виды реостатов

Разновидность реостатов зависит от их основного назначения:

  • Пусковые реостаты предназначены для запуска электродвигателей с постоянным или переменным током;
  • Пускорегулирующие реостаты не только предназначены для запуска двигателей с постоянным током, но и для регулировки силы тока;
  • Балластные реостаты, еще получили название нагрузочные, поглощают энергию, которая необходима для регулирования нагрузки на электрогенераторах, т.е. создают нужное сопротивление в электрической сети;
  • Реостаты возбуждения применяются в электрических машинах для регулировки постоянного и переменного тока, они поглощают лишнюю энергию;
  • В особорую группу выделяют реостаты, предназначенные для деления напряжения, их называют потенциометрами. Они позволяют применять в одном приборе различные напряжения, не используя дополнительные приспособления, такие как трансформаторы и блоки питания. В этом случае реостат имеет 3 клеммы, где нижние клеммы используются для входа тока, а верхняя и одна нижняя – в качестве выхода. Регулировка напряжения осуществляется при движении ползунка.

Благодаря применению в электрических приборах и машинах реостатов, происходит уменьшение снижения скачков электрического тока и перегрузок двигателя, это, в свою очередь, увеличивает срок службы электрических приборов.

Реостат на электрической схеме имеет свое особое обозначение.

Виды реостатов по материалу их изготовления

Главным элементом, определяющим принцип работы реостата, является материал, из которого он изготовлен. Кроме того, при прохождении через прибор тока должно происходить его охлаждение: воздушное или жидкостное. Воздушное охлаждение происходит благодаря полому цилиндру и применимо во всех приборах. Жидкостное охлаждение используется только для реостатов, изготовленных из металла. Охлаждение происходит за счет полного погружения в жидкость или отдельных частей прибора. Жидкостные реостаты могут быть водными или масляными.

Можно выделить следующие реостаты по материалу изготовления:

  • Металлические реостаты с воздушным типом охлаждения наиболее распространены, поскольку применимы в различных сферах и для различных приборов, сопротивление в них может быть постоянным или ступенчатым. Достоинством подобных конструкций являются компактные размеры, достаточно простая конструкция, доступная ценовая стоимость. Металлические жидкостные реостаты представляют собой сосуд, наполненный жидкостью. В качестве материала изготовления могут быть использованы сталь, чугун, хром, никель, железо и др.;
  • Жидкостные реостаты применимы для регулировки силы тока;
  • Керамические – применимы при относительно небольших нагрузках;
  • Угольные на сегодняшний день применяются только в промышленной сфере и представляют собой ряд шайб из угля, сжатых друг с другом при помощи пружин. Изменение сопротивления данного типа реостата происходит при помощи изменения силы сжатия пружин.

Задаваясь вопросом, зачем в повседневной жизни нужен данный прибор, можно получить банальный ответ: ни один современный телевизор не обходится без реостата. Благодаря этому прибору, происходит регулировка уровня громкости, также он связан с возможностью переключения каналов.

Как видно, это действительно универсальный и незаменимый компонент. Стоит подчеркнуть, что разновидностей реостатов весьма много, в зависимости от их основного предназначения. На сегодняшний день реостат применяется в промышленной сфере, в автомобилестроении, в современной электронной технике. Он широко применим в радиотехнике и различных типах электродвигателей. Выход из строя реостата способен вывести из строя всю систему электросети.

Видео

Реостатом называется аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, с помощью которого можно регулировать сопротивление включенных резисторов.

В зависимости от назначения различают следующие основные виды реостатов:

пусковые — для пуска электродвигателей постоянного или переменного тока;

пускорегулирующие — для пуска и регулирования частоты вращения электродвигателей постоянного тока;

реостаты возбуждения — для регулирования тока в обмотках возбуждения электрических машин постоянного и переменного тока;

нагрузочные или балластные — для поглощения электроэнергии регулирования нагрузки генераторов при испытании самих генераторов или их первичных двигателей.

Одним из основных элементов, определяющих общее конструктивное выполнение реостата, является материал, из которого изготовлены его резисторы. В зависимости от этого различают реостаты металлические, жидкостные, угольные и керамические. В резисторах электрическая энергия превращается в теплоту, которая должна от них отводиться. Различают реостаты с воздушным и жидкостным (масляным или водяным) охлаждением. Воздушное охлаждение может применяться для всех конструкций реостатов. Масляное и водяное охлаждение используется для металлических реостатов, резисторы могут либо погружаться в жидкость, либо обтекаться ею. При этом следует иметь в виду, что охлаждающая жидкость должна и может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью.

Металлические реостаты. Металлические реостаты с воздушным охлаждением получили наибольшее распространение. Их легче всего приспособить к различным условиям работы как в отношении электрических и тепловых характеристик, так и в отношении различных Конструктивных параметров. Реостаты могут выполняться с непрерывным или со ступенчатым изменением сопротивления.

Переключатель ступеней в реостатах выполняется плоским.

В плоском переключателе подвижный контакт скользит по неподвижным контактам, перемещаясь при этом в одной плоскости. Неподвижные контакты выполняются в виде болтов с плоскими цилиндрическими или полусферическими головками, пластин или шин, располагаемых по дуге окружности в один или два ряда. Подвижный скользящий контакт, называемый обычно щеткой, может выполняться мостикового или рычажного типа, самоустанавливающимся или несамоустанавливающимся.

Несамоустанавливающийся подвижный контакт проще по конструкции, но ненадежен в эксплуатации ввиду частого нарушения контакта. При самоустанавливающемся подвижном контакте всегда обеспечиваются требуемое контактное нажатие и высокая надежность в эксплуатации. Эти контакты получили преимущественное распространение.

Достоинствами плоского переключателя ступеней являются относительная простота конструкции, сравнительно небольшие габариты при большом числе ступеней, малая стоимость, возможность установки на плите переключателя контакторов и реле для отключения и защиты управляемых цепей. Недостатки — сравнительно малая мощность переключения и небольшая разрывная мощность, большой износ щетки вследствие трения скольжения и оплавления, затруднительность применения для сложных схем соединения.

Металлические реостаты с масляным охлаждением обеспечивают увеличение теплоемкости и постоянной времени нагрева за счет большой теплоемкости и хорошей теплопроводности масла. Это позволяет при кратковременных режимах резко увеличивать нагрузку на резисторы, а следовательно, сократить расход резистивного материала и габариты реостата. Погружаемые в масло элементы должны иметь как можно большую поверхность, чтобы обеспечить хорошую теплоотдачу. Закрытые резисторы погружать в масло нецелесообразно. Погружение в масло защищает резисторы и контакты от вредного воздействия окружающей среды в химических и других производствах. Погружать в масло J можно только резисторы или резисторы и i контакты.

Рис. 7-3. Реостат с непрерывным изменением сопротивления.

Отключающая способность контактов , в масле повышается, что является достоинством этих реостатов. Переходное сопротивление контактов в масле возрастает, но одновременно улучшаются условия охлаждения. Кроме того, за счет смазки можно допустить большие контактные нажатия. Наличие смазки обеспечивает малый механический износ.

Для длительных и повторно-кратковременных режимов работы реостаты с масляным охлаждением непригодны ввиду малой теплоотдачи с поверхности бака и большой постоянной времени охлаждения. Они применяются в качестве пусковых реостатов для асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью до 1000 кВт при редких пусках.

Наличие масла создает и ряд недостатков; загрязнение помещения, повышение пожарной опасности.

Пример реостата с практически непрерывным изменением сопротивления приведен на рис. 7-3. На каркасе 3 из нагревостойкого изоляционного материала (стеатит, фарфор) намотана проволока резистора 2. Для изоляции витков друг от друга проволоку оксидируют. По резистору и направляющему токоведущему стержню или кольцу 6 скользит пружинящий контакт 5, соединенный с подвижным контактом 4 и перемещаемый при помощи изолированного стержня 8, на конец которого надевается изолированная рукоятка (на рисунке рукоятка снята). Корпус 1 служит для сборки всех деталей и крепления реостата, а пластины 7 — для внешнего присоединения.

Реостаты могут включаться в схему как переменный резистор (рис. 7-3, а) или как потенциометр (рис. 7-3,б). Они обеспечивают плавное регулирование сопротивления, а следовательно, и тока или напряжения в цепи и находят широкое применение в лабораторных условиях в схемах автоматического управления.

Рис. 7-4. Пускорегулирующий реостат: б — схема включения Rпк — резистор, шунтирующий катушку контактора в отключенном положении реостата; Rогр — резистор, ограничивающий ток в катушке; Ш1, Ш2 — параллельная обмотка возбуждения; С/, С2 — последовательная обмотка возбуждения

Рис. 7-5. Реостат возбуждения: б — одна из схем включения Rпр — сопротивление предвключенное; OВ — обмотка возбуждения

Рис. 7-6. Маслонаполненный реостат серии РМ: а – общий вид; б – схема.

Реостаты со ступенчатым изменением сопротивления (рис. 7-4 и 7-5) состоят из набора резисторов I и ступенчатого переключающего устройства.

Переключающее устройство состоит из неподвижных контактов 2 и 3, подвижного скользящего контакта 4 и привода 5. В пускорегулирующем реостате (рис. 7-4) к неподвижным контактам присоединены полюс Л1 и полюс якоря Я, отводы от элементов сопротивлений, пусковых Яд и регулировочных Яр, согласно разбивке по ступеням и другие управляемые реостатом цепи (контакторы 6; реле РМ}. Подвижный скользящий контакт производит замыкание и размыкание ступеней сопротивления, а также всех других управляемых р еостатом цепей. Привод реостата может быть ручной (при помощи рукоятки) и двигательный.

Реостаты по типу приведенных на рис. 7-4 и 7-5 нашли широкое распространение. Их конструкции обладают, однако, некоторыми недостатками, в частности большим числом крепежных деталей и монтажных проводов, особенно в реостатах возбуждения, которые имеют большое число ступеней.

Маслонаполненный реостат серии РМ, предназначенный для пуска асинхронных двигателей с фазным ротором, приведен на рис. 7-6. Напряжение в цепи ротора до 1200 В, ток 750 А. Коммутационная износостойкость 10000 операций, механическая — 45 000. Реостат допускает 2-3 пуска подряд.

Реостат состоит из встроенных в бак и погруженных в масло пакетов резисторов и переключающего устройства. Пакеты резисторов набираются из штампованных из электротехнической стали элементов и крепятся к крышке бака. Переключающее устройство — барабанного типа, представляет собой ось с закрепленными на ней сегментами цилиндрической поверхности, соединенными по определенной электрической схеме. На неподвижной рейке укреплены соединенные с резисторными элементами неподвижные контакты. При повороте оси барабана (маховиком или двигательным приводом) сегменты как подвижные скользящие контакты перемыкают те или иные неподвижные контакты и тем самым меняют значение сопротивления в цепи ротора.

На уроке рассматривается прибор под названием реостат, сопротивление которого можно изменять. Подробно рассматривается устройство реостата и принцип его работы. Показывается обозначение реостата на схемах, возможные варианты включения реостата в электрическую цепь. Приводятся примеры применения реостата в повседневной жизни.

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Реостаты

На предыдущих уроках мы говорили, что существуют не только потребители и источники электрического тока, но еще и так называемые элементы управления. Одним из важных элементов управления является реостат или любой другой прибор, основанный на его действии. В реостате используется проводник из заранее известного материала с определенной длиной и сечением, а значит, мы можем узнать его сопротивление. Принцип работы реостата основан на том, что мы можем изменять это сопротивление, следовательно, можем регулировать силу тока и напряжение в электрических цепях.

Рис. 1. Устройство реостата

На рисунке 1 представлен реостат без оболочки. Это сделано для того, чтобы можно было посмотреть все его части. На керамическую трубу (1) намотан провод (2). Его концы выведены к двум контактам (3а). Также имеется штанга, в конце которой расположен контакт (3б). По этой штанге движется скользящий контакт (4), так называемый «ползун».

Если расположить скользящий контакт посередине (рис. 2а), то будет задействована только половина проводника. Если передвинуть этот скользящий контакт дальше (рис. 2б), то будет задействовано больше витков провода, следовательно, его длина возрастет, сопротивление увеличится, а сила тока уменьшится. Если же передвинуть «ползун» в другую сторону (рис. 2в), то, наоборот, сопротивление уменьшится, и сила тока в цепи возрастет.

Рис. 2. Реостат

Внутри реостат полый. Это необходимо, поскольку при протекании тока реостат нагревается, а эта полость обеспечивает быстрое охлаждение.

Когда мы изображаем схему (рисунок электрической цепи), то каждый элемент обозначается определенным символом. Реостат обозначается следующим образом (рис. 3):

Рис. 3. Изображение реостата

Красный прямоугольник соответствует сопротивлению, синий контакт — подводящий к реостату провод, зеленый — скользящий контакт. При таком обозначении легко понять, что при движении ползунка влево сопротивление реостата уменьшится, а при движении вправо — увеличится. Также может использоваться следующее изображение реостата (рис. 4):

Рис. 4. Еще одно изображение реостата

Прямоугольник обозначает сопротивление, а стрелка — то, что его можно изменять.

В электрическую цепь реостат включается последовательно. Ниже приведена одна из схем включения (рис. 5):

Рис. 5. Включение реостата в цепь с лампой накаливания

Зажимы 1 и 2 подключаются к источнику тока (это может быть гальванический элемент или подключение к розетке). Стоит обратить внимание, что второй контакт должен быть подключен к движущейся части реостата, которая позволяет менять сопротивление. Если увеличивать сопротивление реостата, то накал лампочки (3) будет уменьшаться, а значит, ток в цепи тоже уменьшается. И, наоборот, при уменьшении сопротивления реостата лампочка будет гореть ярче. Этот метод часто используется в выключателях для регулировки интенсивности освещения.

Реостат также можно использовать для регулировки напряжения. Ниже представлены две схемы (рис. 6):

Рис. 6. Включение резистора в цепь с вольтметром

В случае использования двух сопротивлений (рис. 6а) мы снимаем определенное напряжение со второго резистора (устройство, которое основано на сопротивлении проводника), и таким образом, как бы регулируем напряжение. При этом надо точно знать все параметры проводника для правильной регулировки напряжения. В случае с реостатом (рис. 6б) ситуация заметно упрощается, поскольку мы можем непрерывно регулировать его сопротивление, а значит, и изменять снимаемое напряжение.

Реостат — достаточно универсальный прибор. Кроме регулировки силы тока и напряжения, он также может использоваться в различных бытовых приборах. Например, в телевизорах регулировка громкости происходит с помощью реостатов, переключение каналов в телевизоре также неким образом связано с использованием реостатов. Также стоит обратить внимание, что для безопасности лучше использовать реостаты, снабженные защитным кожухом (рис. 7).

Рис. 7. Реостат в защитном кожухе

На этом уроке мы рассмотрели строение и применение такого элемента управления, как реостат. На следующих уроках будут решаться задачи, связанные с проводниками, реостатами и законом Ома.

Список литературы

  1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. — М.: Мнемозина.
  2. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
  3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. — М.: Просвещение.
  1. Центр образования «Технологии обучения» ().
  2. Школьный демонстрационный физический эксперимент ().
  3. Электротехника ().

Домашнее задание

  1. Стр. 108-110: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
  2. Как можно регулировать накал лампы с помощью реостата?
  3. Всегда ли при движении ползунка реостата вправо сопротивление будет уменьшаться?
  4. Чем обусловлено применение именно керамической трубы в реостате?

Закон Ома наглядно показывает, что силу тока в цепи можно изменять путем включения в нее электрического аппарата – резистора или реостата, имеющего некоторое электрическое сопротивление. Этим свойством широко пользуются в практике для регулирования и ограничения тока в двигателях, генераторах и других электрических устройствах.

Резисторы и реостаты (рисунок 8) обычно изготовляют из проволоки или ленты, материалом для которой служат сплавы металлов, обладающие высоким удельным сопротивлением (константан, никелин, манганин, фех­раль), что дает возможность для изготовления этих аппаратов применять про­волоку наименьшей длины. В устройствах радиотехники и электроники часто применяют резисторы, выполненные из графита.

Рисунок 8 – Устройство реостатов:

а – с плавным изменением сопротивления, б – со ступенчатым изменением сопротивления, в – из чугунных пластин, г – из фехралевой ленты

Реостат r может быть включен в цепь между источником и приемни­ком r н электрической энергии (рисунок 9а ). В этом случае при изменении сопротивления реостата, например, вследствие перемещения подвижного контакта изменяется сила тока I , проходящего через источник и приемник. Этот ток протекает только по части реостата. Однако реостат можно вклю­чить в цепь таким образом, чтобы ток проходил по всему его сопротивлению, а к приемнику ответвлялась только часть тока источника. В этом случае два крайних зажима 1 и 2 реостата (рисунок 9б ) подключают к источнику элек­трической энергии, а один из этих зажимов, например 2 , и подвижной кон­такт реостата 3 присоединяют к приемнику r н . Очевидно, что при таком включении к приемнику будет подаваться напряжение U , которое зависит от сопротивления части реостата, включенной между зажимом 2 и подвижным контактом.

Рисунок 9 – Схемы включения реостатов:

а – последовательно в цепь приемника электрической энергии, б – в качестве делителя напряжения

Следовательно, передвигая подвижной контакт реостата, можно изме­нять напряжение U , подводимое к приемнику.

Реостат, включенный по схеме, показанной на рисунке 9б , называется делителем напряжения или потенциометром. Если сопротивление приемника относительно велико по сравнению с сопротивлением реостата, то напряже­ние на зажимах приемника

где r 1 и r 2 – сопротивления частей реостата.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Из чего состоит электрическая цепь?

2. Какие приборы могут выступать в качестве источников и приемников энергии?

3. Внешний и внутренний источник электрической энергии.

4. Что называется электрическим током, силой тока? Направление тока. Какой ток называется переменным, постоянным?

5. Электропроводность вещества: разделение на проводники, диэлектрики, полупроводники.

6. Что называется электрическим полем?

7. Что такое напряженность электрического поля?

8. Что такое энергия электрического поля?

9. Понятие электрического потенциала.

10. Что называется электрическим напряжением?

Прибор был разработан учёным Иоганном Христианом Поггендорфом. Так что же такое реостат и для чего он необходим?

Что такое реостат

Реостат имеет достаточно простую конструкцию

Реостатом называют электрический аппарат, состоящий из резисторов и устройства, с помощью которого осуществляется регулирование сопротивления всех включённых резисторов. Данный прибор является универсальным: он способен не только управлять силой тока и напряжением, но и устанавливать громкость звука в телевизорах.

Устройство реостата

Керамический цилиндр обматывается металлическим проводником, называемым обмоткой. Его концы выводятся к клеммам. Это небольшие по размеру зажимы, к которым крепится верхний стержень, выполненный из металла. Вдоль этого стержня и обмотки перемещается скользящий контакт, который специалисты зовут ползунком. Благодаря данным элементам и осуществляется работа реостата.

Стоит отметить, что керамический цилиндр полый. Эта особенность позволяет аппарату охлаждаться, предотвращает перегревы, делая прибор более безопасным.

Для чего он нужен

Реостат является лучшим способом контроля и регулирования силы тока. Аппарат меняет сопротивление, способен изменять напряжение в электрической цепи, что позволяет регулировать функционирование электродвигателя в швейной машине, громкость радиоприёмника, телевизора.

Реостат позволяет регулировать и менять силу тока и напряжение

Реостат активно применяется при создании электрических приборов. Благодаря такому элементу силу тока и напряжения можно контролировать, преотвращая перегревы.

Что такое реостат: устройство и принцип работы

Автор Aluarius На чтение 3 мин. Просмотров 7.3k. Опубликовано

Электрические сети зациклены на передаче электроэнергии от источника к потребителю, которые являются основными элементами цепочки. Но кроме них в электрическую цепь вставляются и другие составляющие, к примеру, управляющие элементы, к которым относится реостат или любой другой прибор с таким же принципом действия. Устройство реостата – это проводник определенного сечения и длины, через которые можно узнать сопротивление проводника. Конечно, обговаривается и его материал. Изменяя сопротивление прибора, а, точнее, проводника, можно регулировать величину силы тока и напряжения в сети. Итак, реостат – это прибор, регулирующий напряжение и ток.

Устройство и принцип работы

Если рассматривать реостатную конструкцию, то необходимо отметить несколько основных его частей:

  • это трубка из керамики;
  • на нее намотана металлическая проволока, концы которой выведены на контакты, расположенные на противоположных концах керамической трубки;
  • выше трубки установлена металлическая штанга, на одной стороне которой установлен контакт;
  • на штанге закреплен движущийся контакт, который электрики называют ползун.

Теперь, как все это работает. Обратите внимание на рисунок ниже.

Первая позиция (а) – контакт (движущийся) посередине. Это говорит о том, что ток будет проходить только через половину прибора. Вторая позиция (б) говорит о том, что задействован проводник полностью. То есть, его длина максимальная, значит, и сопротивление максимальное, при этом сила тока уменьшилась. Понятно, что чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. Третья позиция (в) – здесь все наоборот: снижается сопротивление, увеличивается сила тока.

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что керамическая трубка, используемая в реостатной конструкции, полая. Это необходимая составляющая, которая позволяет прибору охлаждаться при прохождении через проводник электроэнергии. Добавим: считается, что самые безопасные реостаты – это те, которые закрыты кожухом.

Как включается реостат в цепь

Во-первых, этот прибор в электрическую цепь включается только последовательно. Во-вторых, один из контактов подключается к ползуну, с помощью которого и регулируется величина тока в цепи. Но необходимо отметить, что этот управляющий элемент можно использовать и для регулировки напряжения в электрической цепочке. Здесь может быть использовано несколько схем с одним сопротивлением или двумя. Понятно, что чем меньше элементов в электрической цепочке, тем проще она.

Реостаты – это универсальные приборы. Их сегодня используют не только для управления силой тока и напряжением. К примеру, в телевизорах они установлены для увеличения или уменьшения звука. Да и переключение каналов косвенно связано с ними же.

И еще один момент. В электрических схемах обозначение этих приборов вот такое:



или такое

На первом рисунке более подробно расписана схема подключения, где красный прямоугольник – это и есть проводник, накрученный на керамическую основу. Синяя линия – это контакт, через который подводится питающий провод. Зеленная стрелка – это ползун. Она направлена влево, что говорит о том, что перемещая ползунок влево, мы уменьшаем сопротивление проводника. И, наоборот, перемещаем контакт вправо, увеличиваем сопротивление.

Рисунок второй более упрощенный. На нем всего лишь прямоугольник, показывающий наличие сопротивления, и стрелка, которая показывает, что этот показатель можно изменять.

Конечно, вся эта информация касается простейших элементов. Но необходимо отметить, что реостаты могут быть разными, все зависит от того места, куда они должны быть установлены. Есть различия и по токопроводящему материалу, который лежит в основе. К примеру, это может быть уголь, металлы, жидкости и керамика. К тому же процесс охлаждения производится воздушным путем или при помощи жидкостей, и это может быть не только вода.

Как работает реостат в электрической цепи. Использование резисторов и реостатов для регулирования силы тока в электрической цепи

На уроке рассматривается прибор под названием реостат, сопротивление которого можно изменять. Подробно рассматривается устройство реостата и принцип его работы. Показывается обозначение реостата на схемах, возможные варианты включения реостата в электрическую цепь. Приводятся примеры применения реостата в повседневной жизни.

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Реостаты

На предыдущих уроках мы говорили, что существуют не только потребители и источники электрического тока, но еще и так называемые элементы управления. Одним из важных элементов управления является реостат или любой другой прибор, основанный на его действии. В реостате используется проводник из заранее известного материала с определенной длиной и сечением, а значит, мы можем узнать его сопротивление. Принцип работы реостата основан на том, что мы можем изменять это сопротивление, следовательно, можем регулировать силу тока и напряжение в электрических цепях.

Рис. 1. Устройство реостата

На рисунке 1 представлен реостат без оболочки. Это сделано для того, чтобы можно было посмотреть все его части. На керамическую трубу (1) намотан провод (2). Его концы выведены к двум контактам (3а). Также имеется штанга, в конце которой расположен контакт (3б). По этой штанге движется скользящий контакт (4), так называемый «ползун».

Если расположить скользящий контакт посередине (рис. 2а), то будет задействована только половина проводника. Если передвинуть этот скользящий контакт дальше (рис. 2б), то будет задействовано больше витков провода, следовательно, его длина возрастет, сопротивление увеличится, а сила тока уменьшится. Если же передвинуть «ползун» в другую сторону (рис. 2в), то, наоборот, сопротивление уменьшится, и сила тока в цепи возрастет.

Рис. 2. Реостат

Внутри реостат полый. Это необходимо, поскольку при протекании тока реостат нагревается, а эта полость обеспечивает быстрое охлаждение.

Когда мы изображаем схему (рисунок электрической цепи), то каждый элемент обозначается определенным символом. Реостат обозначается следующим образом (рис. 3):

Рис. 3. Изображение реостата

Красный прямоугольник соответствует сопротивлению, синий контакт — подводящий к реостату провод, зеленый — скользящий контакт. При таком обозначении легко понять, что при движении ползунка влево сопротивление реостата уменьшится, а при движении вправо — увеличится. Также может использоваться следующее изображение реостата (рис. 4):

Рис. 4. Еще одно изображение реостата

Прямоугольник обозначает сопротивление, а стрелка — то, что его можно изменять.

В электрическую цепь реостат включается последовательно. Ниже приведена одна из схем включения (рис. 5):

Рис. 5. Включение реостата в цепь с лампой накаливания

Зажимы 1 и 2 подключаются к источнику тока (это может быть гальванический элемент или подключение к розетке). Стоит обратить внимание, что второй контакт должен быть подключен к движущейся части реостата, которая позволяет менять сопротивление. Если увеличивать сопротивление реостата, то накал лампочки (3) будет уменьшаться, а значит, ток в цепи тоже уменьшается. И, наоборот, при уменьшении сопротивления реостата лампочка будет гореть ярче. Этот метод часто используется в выключателях для регулировки интенсивности освещения.

Реостат также можно использовать для регулировки напряжения. Ниже представлены две схемы (рис. 6):

Рис. 6. Включение резистора в цепь с вольтметром

В случае использования двух сопротивлений (рис. 6а) мы снимаем определенное напряжение со второго резистора (устройство, которое основано на сопротивлении проводника), и таким образом, как бы регулируем напряжение. При этом надо точно знать все параметры проводника для правильной регулировки напряжения. В случае с реостатом (рис. 6б) ситуация заметно упрощается, поскольку мы можем непрерывно регулировать его сопротивление, а значит, и изменять снимаемое напряжение.

Реостат — достаточно универсальный прибор. Кроме регулировки силы тока и напряжения, он также может использоваться в различных бытовых приборах. Например, в телевизорах регулировка громкости происходит с помощью реостатов, переключение каналов в телевизоре также неким образом связано с использованием реостатов. Также стоит обратить внимание, что для безопасности лучше использовать реостаты, снабженные защитным кожухом (рис. 7).

Рис. 7. Реостат в защитном кожухе

На этом уроке мы рассмотрели строение и применение такого элемента управления, как реостат. На следующих уроках будут решаться задачи, связанные с проводниками, реостатами и законом Ома.

Список литературы

  1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. — М.: Мнемозина.
  2. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
  3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. — М.: Просвещение.
  1. Центр образования «Технологии обучения» ().
  2. Школьный демонстрационный физический эксперимент ().
  3. Электротехника ().

Домашнее задание

  1. Стр. 108-110: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
  2. Как можно регулировать накал лампы с помощью реостата?
  3. Всегда ли при движении ползунка реостата вправо сопротивление будет уменьшаться?
  4. Чем обусловлено применение именно керамической трубы в реостате?

Во многих электронных устройствах для регулирования громкости звука необходимо изменять силу тока. Рассмотрим устройство (реостаты), с помощью которого можно изменять силу тока и напряжение. Сила тока зависит от напряжения на концах участка цепи и от сопротивления проводника: I=U/R . Если изменять сопротивление проводника R , тогда будет меняться сила тока.

Сопротивление зависит от длины L , от площади поперечного сечения S и от материала проводника – удельного сопротивления. Для того чтобы изменять сопротивление проводника, нужно менять длину, толщину или материал. Весьма удобно изменять длину проводника.

Разберем цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра и проводника в виде резистора АС из проволоки с большим удельным сопротивлением.

Перемещая контакт С по этой проволоке, можно менять длину проводника, которая задействована в цепи, тем самым изменять сопротивление, а значит, и силу тока. Следовательно, можно создать устройство с переменным сопротивлением, с помощью которого можно изменять силу тока. Такие устройства имеют название реостатами.

Реостат – это устройство с изменяемым сопротивлением, которое служит для регулировки силы тока и напряжения.

Устройство реостата

На цилиндр, выполненный из керамики, намотан металлический проводник, который сделан из материала с большим удельным сопротивлением. Сделано это для того, чтобы при небольшом изменении длины существенно менялось сопротивление. Этот металлический провод называется обмоткой. Он так называется, потому что намотан на керамический цилиндр.

Концы обмотки выведены к зажимам, которые называются клеммами. В верхней части реостата есть металлический стержень, который тоже заканчивается клеммами. Вдоль металлического стержня и вдоль обмотки может перемещаться скользящий контакт, который называется ползунком. Так как скользящий контакт имеет такое название, то подобный реостат называется ползунковым реостатом.

Принцип действия

Ползунковый реостат подсоединен в цепь через две клеммы: нижнюю с обмотки и верхнюю клемму, там, где металлический стержень. При подключении его в цепь, таким образом, ток через нижнюю клемму проходит по виткам обмотки, а не поперек витков. Далее ток проходит через скользящий контакт, потом по металлическому стержню, и опять в цепь.

Таким образом, в цепи задействована только часть обмотки реостата. Когда ползунок перемещается, то меняется сопротивление той части обмотки реостата, которая находится в цепи. Изменяется длина обмотки, сопротивление и сила тока в цепи.

Необходимо обратить внимание, что ток в той части реостата, по которой он проходит, идет по каждому витку обмотки, а не поперек них. Это достигается тем, что витки обмотки изолированы между собой тонким слоем изоляционного материала. Разберемся, как осуществляется контакт между витками обмотки и ползунком.

При движении по обмотке ползунок движется по ее верхнему слою, который имеет зачищенный участок изоляции на пути ползунка. Так осуществляется контакт между ползунком и витком обмотки. Между собой витки изолированы.

На схеме изображена цепь с источником тока, выключателем, амперметром и ползунковым реостатом. При перемещении ползунка реостата меняется его сопротивление и сила тока в цепи.

Ползунковый реостат можно подключать к цепи при помощи двух клемм: верхней и нижней. Но реостаты подключаются и по-другому.

Реостат можно подключить через три клеммы. Две нижние клеммы соединяются с концами обмотки, и один провод с верхней клеммы. Напряжение подается на всю обмотку, а снимается напряжение только с части обмотки. Ползунок делит реостат на два резистора, которые соединены последовательно.

Общее напряжение равно сумме напряжений каждого резистора. Поэтому выходное напряжение меньше входного значения. Выходное напряжение меньше, чем входное во столько раз, во сколько сопротивление части обмотки меньше, чем сопротивление всей обмотки. То есть, реостат делит напряжение, и называется делителем напряжения или потенциометром.

Виды и особенности реостатов
Реостат в виде тора

Два крайних зажима – это концы обмотки, а средний зажим соединен с ползунком. Вращая ползунок по обмотке, можно изменить сопротивление и сила тока в цепи.

Рычажные реостаты

Они получили такое название, потому что в его нижней части находится переключатель – рычаг. С помощью него можно включать разные части спирали резисторов. На рисунке показан принцип работы рычажного реостата.

Рычажный реостат изменяет силу тока скачкообразно, в то время как ползунковый реостат меняет силу тока плавно. Если в цепи будет присутствовать резистор, то при перемещении ползунка на ползунковом реостате или при переключении рычага рычажного реостата будет меняться сила тока и напряжение на концах резистора.

Штепсельные

Такие устройства состоят из магазина сопротивлений.

Это набор различных сопротивлений. Они называются спирали-резисторы. При помощи штепселя можно включать или выключать разные спирали-резисторы. Когда штепсель находится в перемычке, то больший ток идет через перемычку, а не через резистор. Таким образом, резистор отключается. Используя штепсель, можно получать разные сопротивления.

Материалы и охлаждение

Основным элементом в устройстве реостата является материал изготовления, по виду которого реостаты делятся на несколько видов:

  • Угольные.
  • Металлические.
  • Жидкостные.
  • Керамические.

Электрический ток в сопротивлениях преобразуется в тепловую энергию, которая должна каким-то образом отводиться от них. Поэтому реостаты также делятся по типу охлаждения:

  • Воздушные.
  • Жидкостные.

Жидкостные реостаты разделяются на водяные и масляные. Воздушный вид используется в любых конструкциях приборов. Жидкостное охлаждение применяется только для металлических реостатов, их сопротивления омываются жидкостью, либо полностью в нее погружены. Нельзя забывать, что охлаждающая жидкость также должна охлаждаться.

Металлические реостаты

Это конструкция реостата с воздушным охлаждением. Такие модели приобрели популярность, так как легко подходят для различных условий работы своими электрическими, тепловыми характеристиками, а также формой конструкции. Они бывают с непрерывным или ступенчатым типом регулировки сопротивления.

В устройстве имеется подвижный контакт, скользящий по неподвижным контактам, расположенным в этой же плоскости. Неподвижные контакты выполнены в виде винтов с плоскими головками, пластин или шин. Подвижный контакт называется щеткой. Он бывает мостиковым или рычажным.

Такие виды реостатов делят на самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся. Последний вид имеет простую конструкцию, но ненадежен в применении, так как контакт часто нарушается.

Масляные

Устройства с масляным охлаждением повышают теплоемкость и время нагревания вследствие хорошей теплопроводности масла. Это делает возможным повышение нагрузки на небольшое время, снижает расход материала изготовления сопротивления и габариты корпуса реостата.

Детали, погружаемые в масло, должны иметь значительную поверхность для хорошей отдачи тепла. В масле увеличиваются возможности контактов на отключение. Это является преимуществом такого вида реостатов. Благодаря смазке на контакты можно прилагать повышенные усилия. К недостаткам можно отнести риск возникновения пожара и загрязнение места установки.

На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая ее то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприемника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.

Во многих случаях для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы — реостаты.

Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.

Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением, а для того чтобы длинная проволока не мешала ее наматывают спиралью.

Один из реостатов (ползунковый реостат) изображен на рисунке а), а его условное обозначение в схемах — на рисунке б).


В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки.

Электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим 1. С помощью этого зажима и зажима 2, соединенного с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь.

Стрелками указано как протекает электрический ток через реостат

Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включенного в цепь. То есть мы увеличиваем или уменьшаем количество витков по которым протекает электрический ток (чем больше витков, тем больше сопротивление).

Каждый реостат рассчитан на определенное сопротивление (чем больше проволоки намотано, тем большее сопротивление может дать такой реостат) и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на реостате (см. рисунок а ).

[Значения 6Ω и 3 А означают что данный реостат способен изменять свое сопротивление с 0 до 6 Ом, и ток с силой больше чем 3 Ампера пропускать по нему не стоит. ]

Теперь самое время перейти от теории к практике!

Часть 1. Регулировка силы тока в лампочке.

На видео видно, как передвигая ползунок реостата вправо и влево, лампочка горит ярче или тусклее.

Понять принцип опыта можно взглянув на схему (см. рисунок 4).


На рисунке указана схема цепи, которую мы собирали в видео. Полное сопротивление цепи состоит из сопротивления R л лампочки и сопротивления включенной в цепь части проволоки (на рисунке заштрихована) реостата. Незаштрихованная часть проволоки в цепь не включена. Если изменить положение ползунка, то изменится длина включенной в цепь части проволоки, что приведет к изменению силы тока.

Так, если передвинуть ползунок в крайнее правое положение (точка С), то в цепь будет включена вся проволока, сопротивление цепи станет наибольшим, а сила тока — наименьшей, поэтому нить лампочки будет гореть тускло или совсем не будет гореть (так как эл. ток такой силы не может разогреть спираль лампочки до свечения).

Если же передвинуть ползунок реостата в положение А, то электрический ток совсем не будет идти по проволоке реостата и, следовательно, сопротивление реостата будет равно нулю. Весь ток будет расходоваться на горение лампы, и она будет светить максимально ярко.

Часть 2. Включение лампочки от карманного фонаря в сеть 220 В.

Внимание! Не повторяйте этот опыт самостоятельно. Напоминаем, что поражение электрическим током осветительной сети может привести к смерти.

Что произойдет, если включить лампочку от фонарика в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что лампочка, рассчитанная на работу от батареек с суммарным напряжением 3,5 Вольт (3 пальчиковых батарейки), не способна выдержать напряжение в 63 раза большее — она сразу перегорит (может и взорваться).

Как тогда это сделать? На помощь придет уже известный нам прибор — реостат.

Нам нужен такой реостат, который способен был задержать бурный поток электрического тока, идущего от осветительной сети, и превратить его в тоненький ручеек электричества, который будет питать нашу хрупкую лампочку не нанося ей вреда.

Мы взяли реостат с сопротивлением 1000 (Ом). Это значит, что если эл. ток будет проходить по всей проволоке этого реостата, то на выходе из него получится ток с силой всего лишь 0,22 Ампер.

I=U/R=220 В / 1000 (Ом) = 0, 22 А

Для питания же нашей лампочки нужно даже более сильное электричество (0,28 А). То есть реостат не пропустит достаточное количество тока, чтобы зажечь нашу маленькую лампочку.

Это мы и наблюдаем во второй части видео, где в крайнем положении ползунка лампочка не горит, а при передвижении его вправо лампочка начинает загораться все ярче и ярче (подвигая ползунок мы запускаем все больше тока).

В определенный момент (на определенном положении ползунка реостата) лампочка перегорает, потому что реостат (при данном положении ползунка) пропустил слишком много электричества, которое и пережгло нить накаливания лампочки.

Так можно ли включить низковольтную лампочку в осветительную сеть? Можно! Только следует задержать все лишнее электричество реостатом с достаточно большим сопротивлением.

Часть 3. Включение лампы на 3,5 В вместе с лампой 60 Вт в сеть 220 В.

Мы взяли лампу мощностью 60 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, и лампочку от карманного фонарика на 3,5 В и силу тока 0,28 А.

Что произойдет, если включить эти лампочки в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что 60-ти ваттная лампочка будет гореть нормально (она на это и предназначена), а вот лампочка от карманного фонарика немедленно перегорит при включении ее в сеть (т.к. рассчитана работать от батареек только на 3,5 Вольта).

Но в опыте видно, как при подключении лампочек друг за другом (последовательно) и включении их в сеть 220 В обе лампы горят нормальным накалом и даже не думают перегорать. Даже когда ползунок реостата в крайнем положении (т.е. он не создает никакого сопротивления току) маленькая лампочка не перегорает.

Почему так? Почему даже при выключенном реостате (при его нулевом сопротивлении) лампа не перегорает? Что не дает ей перегореть при таком большом напряжении? И действительно ли напряжение на маленькой лампочке такое большое? Будет ли работать маленькая лампа если заменить лампу мощностью 60 Вт на стоваттную лампочку (100 Вт)?

Вы уже сможете ответить на большинство вопросов, если внимательно следили за ходом рассуждений в предыдущей части статьи. В этом опыте маленькой лампочке не дает перегорать большая лампочка. Она выступает в роли реостата с большим сопротивлением и берет на себя почти всю нагрузку.

Давайте попробуем разобраться как такое может происходить, что маленькая лампочка не перегорает благодаря лампочке в 60 Вт и доказать расчетным методом, что для нормального накала обеих лампочек необходимо одна и та же сила тока.

На помощь в решении этого вопроса нам придет физика, а конкретно ее раздел электричество (изучается в 8 классе).

Реостат (от греч. rhéos — течение, поток и statós — стоящий, неподвижный)

электрический аппарат (устройство) для регулирования и ограничения тока или напряжения в электрической цепи, основная часть которого — проводящий элемент (ПЭ) с переменным электрическим сопротивлением. Величина сопротивления ПЭ может изменяться плавно или ступенчато. При необходимости изменения тока или напряжения в небольших пределах Р. включают в электрическую цепь последовательно (например, при ограничении пускового тока в электрических машинах). Для регулирования тока или напряжения в широком диапазоне (от нуля до максимального значения) применяется потенциометрическое включение Р., являющегося в этом случае регулируемым делителем напряжения (См. Делитель напряжения).

В соответствии с назначением Р. их разделяют на пусковые, пускорегулировочные, нагрузочные и Р. возбуждения. По способу теплоотвода различают Р. с воздушным, масляным и водяным охлаждением. В зависимости от материала, из которого изготовлен ПЭ, Р. делятся на металлические (наиболее распространены), жидкостные и угольные. Простейшие металлические Р. — ползунковые, у которых сопротивление изменяется перемещением контактного ползунка непосредственно по виткам проволоки из материала с высоким удельным сопротивлением (манганин, константан, нихром, фехраль, сталь), намотанной на цилиндр из электроизоляционного материала (См. Электроизоляционные материалы) (фарфор, стеатит). Жидкостный Р. состоит из сосуда, наполненного электролитом (10-15%-ный раствор Na 2 CO 3 или K 2 CO 3 в воде), с опущенными в него электродами. Регулирование его сопротивления осуществляется изменением расстояния между электродами или глубины их погружения в жидкость. Угольный Р. выполняют в виде столбиков, набранных из тонких угольных шайб. Его сопротивление регулируется изменением давления, приложенного к столбикам.

Лит.: Чунихин А. А., Электрические аппараты, М., 1975.

Т. Н. Дильдина.


Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Синонимы :

Смотреть что такое «Реостат» в других словарях:

    — (от греч. rheos течение поток и…стат), устройство для регулирования напряжения и тока в электрической цепи, основная часть которого проводящий элемент с активным электрическим сопротивлением, значение которого можно изменять плавно или… … Большой Энциклопедический словарь

    РЕОСТАТ, переменный РЕЗИСТОР для регуляции ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА. Резистив ным элементом может быть металлическая проволока, угольный электрод или электропроводная жидкость, в зависимости от сферы применения. Реостаты используются для регулирования … Научно-технический энциклопедический словарь

    РЕОСТАТ, реостата, муж. (от греч. rheos поток и лат. status неподвижное положение, стояние) (физ.). Прибор, при помощи которого в электрическую цепь вводится то или иное сопротивление с целью изменения силы тока. Толковый словарь Ушакова. Д.Н.… … Толковый словарь Ушакова

    РЕОСТАТ, а, муж. (спец.). Прибор для регулирования силы тока и его напряжения. | прил. реостатный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

    — (Rheostat) прибор с сопротивлением, которое вводят в электрическую цепь для изменения напряжения или тока в ней. По назначению бывают регулировочные и пусковые Р., по конструкции проволочные, ламповые, жидкостные и угольные. Самойлов К. И.… … Морской словарь

    Прибор, служащий для регулирования сопротивления электр. цепей с целью изменения силы тока или напряжения. Р. имеют самое разнообразное устройство. Р. для регулировки напряжения машин, пуска в ход моторов и т. п. обычно выполняются в виде… … Технический железнодорожный словарь

    Сущ., кол во синонимов: 1 агометр (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

    реостат — EN rheostat resistor the resistance of which can be adjusted without interruption of electric current FR rhéostat, m résistance dont la valeur peut être réglée sans… … Справочник технического переводчика

    РЕОСТАТ — электрический аппарат (устройство), включаемый в электрическую цель для регулирования (плавно или ступенями) и ограничения силы тока или напряжения. Р. состоит из активного (омического) сопротивления и подвижного контакта (переключателя ступеней) … Большая политехническая энциклопедия

    АГОМЕТР ИЛИ РЕОСТАТ прибор для измерения силы сопротивлений, вводимых в гальваническую цепь и для поддерживания тока при одной и той же степени напряжения. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907. АГОМЕТР,… … Словарь иностранных слов русского языка

    Мощный тороидный реостат Реостат (потенциометр, переменное сопротивление, переменный резистор; от др. греч … Википедия

Обычно редко кто задумывается, каким образом в различных приборах регулируется уровень звука. Во многих электрических приборах регулировка громкости звука осуществляется за счет изменения силы тока. Для этого чаще всего применяется специальный аппарат, разработанный Иоганном Христианом Поггендорфом, который регулирует силу тока и напряжение электрической сети, он получил название – реостат.

Итак, реостат представляет собой прибор, основная задача которого заключается в регулировке напряжения и силы тока. Этот элемент электрической сети весьма распространен, его применяют в физике, радиотехнике, электронике.

Устройство реостата

Устройство реостата для опытного физика не вызывает трудностей и представляет собой керамический полый цилиндр с металлической обмоткой, концы которой выведены на специальные контакты, получившие название клеммы, расположенные с обеих сторон керамического цилиндра. В качестве обмотки применяется материал, обладающий большим удельным сопротивлением, за счет этого даже небольшое изменение длины отражает изменение и сопротивления. Вдоль цилиндра расположен металлический шланг, на котором закреплен движущийся контакт, который получил название ползунок.

Керамический цилиндр внутри пуст для того, чтобы происходило охлаждение прибора при прохождении через него электроэнергии. Для безопасности ряд приборов имеют специальный кожух, скрывающий все внутренности механизма.

Принцип работы

Вне зависимости от типа реостата, принцип работы у всех примерно аналогичен. Например, ползунковый реостат работает следующим образом:

  • Подключение к сети происходит через клеммы, расположенные с обеих сторон цилиндра;
  • Ток проходит по всей длине, в зависимости от места расположения ползунка. Так, если ползунок находится в центре прибора, то ток проходит только до середины; если ползунок находится в конце прибора, тогда ток проходит целиком, соответственно напряжение максимальное.

Чаще всего задействована в работе только часть прибора, т.е. ползунок не доходит до края реостата. Изменение места расположения бегунка прямо пропорционально изменению силы тока. Подключение реостата к электрической сети осуществляется последовательно.

Виды реостатов

Разновидность реостатов зависит от их основного назначения:

  • Пусковые реостаты предназначены для запуска электродвигателей с постоянным или переменным током;
  • Пускорегулирующие реостаты не только предназначены для запуска двигателей с постоянным током, но и для регулировки силы тока;
  • Балластные реостаты, еще получили название нагрузочные, поглощают энергию, которая необходима для регулирования нагрузки на электрогенераторах, т.е. создают нужное сопротивление в электрической сети;
  • Реостаты возбуждения применяются в электрических машинах для регулировки постоянного и переменного тока, они поглощают лишнюю энергию;
  • В особорую группу выделяют реостаты, предназначенные для деления напряжения, их называют потенциометрами. Они позволяют применять в одном приборе различные напряжения, не используя дополнительные приспособления, такие как трансформаторы и блоки питания. В этом случае реостат имеет 3 клеммы, где нижние клеммы используются для входа тока, а верхняя и одна нижняя – в качестве выхода. Регулировка напряжения осуществляется при движении ползунка.

Благодаря применению в электрических приборах и машинах реостатов, происходит уменьшение снижения скачков электрического тока и перегрузок двигателя, это, в свою очередь, увеличивает срок службы электрических приборов.

Реостат на электрической схеме имеет свое особое обозначение.

Виды реостатов по материалу их изготовления

Главным элементом, определяющим принцип работы реостата, является материал, из которого он изготовлен. Кроме того, при прохождении через прибор тока должно происходить его охлаждение: воздушное или жидкостное. Воздушное охлаждение происходит благодаря полому цилиндру и применимо во всех приборах. Жидкостное охлаждение используется только для реостатов, изготовленных из металла. Охлаждение происходит за счет полного погружения в жидкость или отдельных частей прибора. Жидкостные реостаты могут быть водными или масляными.

Можно выделить следующие реостаты по материалу изготовления:

  • Металлические реостаты с воздушным типом охлаждения наиболее распространены, поскольку применимы в различных сферах и для различных приборов, сопротивление в них может быть постоянным или ступенчатым. Достоинством подобных конструкций являются компактные размеры, достаточно простая конструкция, доступная ценовая стоимость. Металлические жидкостные реостаты представляют собой сосуд, наполненный жидкостью. В качестве материала изготовления могут быть использованы сталь, чугун, хром, никель, железо и др.;
  • Жидкостные реостаты применимы для регулировки силы тока;
  • Керамические – применимы при относительно небольших нагрузках;
  • Угольные на сегодняшний день применяются только в промышленной сфере и представляют собой ряд шайб из угля, сжатых друг с другом при помощи пружин. Изменение сопротивления данного типа реостата происходит при помощи изменения силы сжатия пружин.

Задаваясь вопросом, зачем в повседневной жизни нужен данный прибор, можно получить банальный ответ: ни один современный телевизор не обходится без реостата. Благодаря этому прибору, происходит регулировка уровня громкости, также он связан с возможностью переключения каналов.

Как видно, это действительно универсальный и незаменимый компонент. Стоит подчеркнуть, что разновидностей реостатов весьма много, в зависимости от их основного предназначения. На сегодняшний день реостат применяется в промышленной сфере, в автомобилестроении, в современной электронной технике. Он широко применим в радиотехнике и различных типах электродвигателей.2}Rt$

Полный пошаговый ответ:
Сначала нарисуем схему, чтобы понять задачу лучше.

Обозначение реостатов
 


Реостат состоит из множества катушек. Каждая катушка имеет сопротивление. Нет проблемы положительной клеммы или отрицательной клеммы.
Клеммы A и B используются для подключения входа, обозначающего точку входа тока.
Клемма C является точкой вывода тока через реостат.
Катушка резистивной проволоки намотана на керамический сердечник из неметаллического материала.
Скользящий контакт с верхней частью из керамики или любого неметаллического материала и нижней частью с металлическими контактами.
Положение скользящего контакта представляет собой сопротивление в цепи. Поэтому, когда мы скользим слева направо, сопротивление в цепи увеличивается. Результирующий ток уменьшится. По нашему требованию мы можем допустить ток внутри цепи
Следовательно, работа реостата
Реостат представляет собой переменное сопротивление, которое используется в цепи для управления током.
Сопротивление в цепи может изменяться без прерывания, чтобы контролировать ток.

Примечание:
Эту задачу можно решить, зная о простой схеме. Вы должны иметь глубокие знания о компонентах электрических цепей. Следует знать связи сопротивления с другими физическими величинами.

ТАБЛИЦА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИМВОЛОВ

I. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ:

1.Держите свое рабочее место в чистоте. Все неиспользуемые инструменты должны быть отложены в сторону. на другом столе. Лишние провода следует отложить. Пальто и книжные сумки не должны быть оставлены на ваши рабочие столы.

2. Избегайте ударов . Вы испытываете шок, когда проходит ток с по какая-то часть вашего тела. Поэтому не позволяйте своему телу стать ветвью в действующей цепи. Металлические предметы, водопроводные трубы, электропроводка и т. д. обычно находятся на земле. потенциал.Части вашей цепи будут иметь другие потенциалы. Таким образом, касаясь части цепи, пока одновременное прикосновение части вашего тела к заземленному металлическому предмету может дать вам толчок. Быть уверенным что источники питания отключаются до того, как вы прикоснетесь к каким-либо проводам или компонентам в цепи. Даже с цепями, которые, по вашему мнению, не находятся под напряжением, выработайте у электрика привычку работать одной рукой, а другую руку безопасно на коленях или в кармане.

3. Избегайте случайных коротких замыканий между клеммами цепи и компоненты.Шорты могут навсегда повредить дорогостоящее оборудование. Смотрите, что лопата ушки на соседние клеммы не касаются друг друга. Выступы лопаты также не должны касаться металлических корпусов. инструментов. Используйте изолированные провода для всех соединений на временных и открытых участках. схемы.

4. Избегайте перегрузок по току и мощности . Если есть сомнения сколько тока в ветви цепи, установите регулируемые резисторы, влияющие на это. перейти к значениям, которые будут максимально ограничивать ток.Поставьте амперметр достаточно высокий ассортимент в отрасли. Затем медленно измените настройки резистора, чтобы увеличить током, внимательно следя за показаниями счетчика. В общем, ПОСЧИТАЙТЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ!

5. Знать ограничения оборудования . Каждый компонент схемы имеет пределы тока, напряжения или мощности, за пределами которых он не будет работать должным образом и может быть поврежден. Эти ограничения четко указаны в каталогах производителя, которые находятся в файле. в лаборатории.Найдите эти значения и запишите их в лабораторную тетрадь перед проводкой . и питание цепей. Если какой-либо информации в файлах нет, обратитесь к инструктору. для этого.

6. Знай, что делаешь . Это ответ экспериментатора. способность изучить эксперимент до прихода в лабораторию, и быть в состоянии вычислить в заранее, как будет вести себя схема.

7. Предохраните все цепи на вашей лабораторной станции, чтобы избежать взрыва строительные предохранители.[Исключение: Предохранитель может не понадобиться, если на вашу работу подается питание. станцию ​​от независимого источника с соответствующими автоматическими выключателями или защитой от перегрузки. Многие источники питания, которые вы будете использовать, имеют внутреннюю защиту от перегрузки по току и мощности, но даже с ними вам могут понадобиться предохранители для защиты отдельных компонентов цепи.] 8. Сообщите обо всех повреждениях оборудования, чтобы его можно было отремонтировать или заменены до следующего лабораторного периода.

9.Уходя, приведите в порядок свое рабочее место и верните все оборудование, провода и т. д. на место. их надлежащее место. Если цепь должна быть оставлена ​​подключенной, поместите на видном месте табличку НЕ ЗАПРЕЩАЕТСЯ. БЕСПОКОИТЬ знак на нем.

II. РЕЗИСТОРЫ:

Вам придется использовать несколько типов резисторов, некоторые из которых имеют фиксированное значение, некоторые Переменная.

Прецизионные декады сопротивления. Коробки сопротивления имеют шкалу декад для устанавливая точные значения, и обычно изготавливаются с точностью допусков около 1% или лучше.Они используются, когда вы должны варьировать значение сопротивления и точно знать его значение. Они , а не , способны выдерживать большой ток из-за их прецизионных катушек сопротивления. легко перегреваются, и их изоляция может расплавиться. Поэтому прецизионные коробки сопротивления должны никогда не используйте для управления большими токами . Обратитесь к каталогу производителя, чтобы определить ограничения всех компонентов схемы.

Обычно каждая катушка блока сопротивления может непрерывно рассеивать не более одного ватта.Если бы такой ящик был установлен на значение один Ом, он мог бы потреблять не более одного ампера тока. и поэтому на его клеммы следует подавать не более одного вольта. Когда поле установлено на более высокие значения сопротивления, отдельные катушки соединены последовательно, поэтому превышает один ампер, но могут применяться и более высокие напряжения. При 100 Ом это все еще могло занять только 100 вольт. Самая большая опасность при использовании этих ящиков состоит в том, чтобы по рассеянности сбросить циферблаты с от большего к меньшему без учета этих фактов и без предварительного расчеты.

Другая опасность возникает, когда блок сопротивления установлен на ноль (что обычно безопасно для поле сопротивления), затем набрал, скажем, 0,1 Ом. Это может «поджарить» катушки с низким сопротивлением в коробка. Лучшая процедура — установить коробку на высокое значение сопротивления, обеспечивающее низкий ток, затем медленно снижайте его значение, внимательно наблюдая за показаниями счетчика.

Проволочные реостаты, потенциометры и т. д. Проволочные реостаты (рис. 3) используется в физической лаборатории, когда нужно переменное сопротивление в сильноточной ветви схема.Они большие, чтобы эффективно рассеивать тепло в окружающую среду, и состоят из провод сопротивления, намотанный на изолирующий керамический цилиндр. Скользящий контакт можно перемещать на всю длину катушки. Символ цепи для них показан на рис. 1 и 2.

Символ стрелки или указателя обозначает скользящий контакт.

Зигзагообразный символ резистора почти уникален для США. В Европе и других частях мире символ резистора представляет собой простой прямоугольник, сплошной или открытый, часто с меткой его значения. напечатано внутри;

Метка значения 2K8 означает 2.8 кОм, символ множителя К находится в позиции десятичной точки. Это хорошо читается, и десятичная точка не может потеряться.

Реостаты имеют два важных применения:

Рис. 3. Лабораторный реостат
длиной около 1 фута.
A и B являются терминалами на каждом конце.
S — клемма для скользящего крана.

(1) Переменный резистор (рис. 2).В этом приложении принято подключать скользящий отвод к одному концу резистора, закорачивая неиспользуемую часть провода сопротивления. На рис. 2 сопротивление между A и B увеличивается по мере того, как скользящий контакт C перемещается к правильно. На рис. 3 показано реальное устройство со скользящим контактом, обозначенным S.

.

Для приложений с очень высоким током или для ситуаций, когда необходим реостат с малым номиналом с гладким управлением используется угольный компрессионный реостат .Это набор углеродных блоков, разделенных металлическими полосами, которые действуют как теплорассеивающие ребра. Когда стек сжимается, его сопротивление уменьшается. Необходимо соблюдать осторожность с этими устройствами, чтобы обеспечить что блоки и ребра находятся на своем месте в V-образной канавке. Если один перекосится, он может треснуть когда применяется давление. Кроме того, не переворачивайте реостат вверх дном, когда давление ослаблено. в стеке, иначе все блоки и плавники могут выпасть, и вы будете играть в пикап.

Рис. 4. Реостат, подключенный
в качестве делителя потенциала.

(2) Делитель потенциала (рис. 1 и 4). Клеммы А и В подключены к потенциальный источник, а скользящий контакт C «отводит» потенциал, который можно изменять от нуля до потенциала источника.

Выходной потенциал снимается с клемм А и С (или С и В). Для этого приложения размер реостата обычно выбирают большим по сравнению с резистивной нагрузкой, которая будет быть подключен через выходные клеммы A и C.Кроме того, эта схема обычно используется только в случаях, когда ток на выходных клеммах мал. Это , а не . подходящий способ управления большим током.

Рис. 5. Потенциометры. A (верхний ряд): слаботочные.
B: Высокий ток. C: Маленькие горшки для печатных плат,
с регулировкой отверткой.

Можно предположить, что если бы токи были достаточно малы, таким образом можно было бы использовать резистор, чтобы получить калиброванный переменный потенциал.К сожалению, это нецелесообразно, когда на выходных клеммах A и C есть ток. Это связано с тем, что ток через левую часть реостата (от А до С) отличается от тока в правой часть (от C до B), и, следовательно, выходное напряжение не является простой функцией отвода сопротивления параметр. Однако этот метод может быть полезен в ситуациях, когда ток равен нулю на выходных клеммах, как в схемах сравнения напряжения.

Меньшие версии реостата широко используются в электронных схемах, например, как регуляторы громкости и тембра на радиоприемниках и телевизорах.Их часто называют «горшками» (рис. 5). что является сокращением от «потенциометр». Они имеют резистивную проволочную катушку или полосу, согнутую дугой, соприкасается скользящим краном, прикрепленным к вращающемуся центральному валу.

(3) Блоки сопротивления переменному току. Устройства, используемые в цепях переменного тока, не должны содержать индуктивный датчик. Поэтому резисторы с проволочной обмоткой, например, в коробках сопротивлений, должны быть намотаны неиндуктивно и заключены в экранирующие металлические коробки. Коробки сопротивления постоянному току, которые могут имеют катушки, намотанные индуктивно и помещенные в деревянные ящики, определенно не подходят для Работа переменного тока.

Блоки сопротивления переменного тока

часто имеют три выходные клеммы, одна из которых помечена как «высокая» (или цветная). красный), один помечен как «низкий» (или окрашен в черный цвет) и один помечен как «основной» (или окрашен в черный или зеленый цвет). Клемма «земля» подключена только к экранирующему металлическому корпусу инструмент. Может присутствовать неразъемная «заземляющая» перемычка, позволяющая легко подключать «низкий» терминал к «земляному» терминалу. «Низкий» терминал — это тот, который имеет наибольшую сумму паразитной емкости, измеренной по отношению к клемме заземления экрана.Если один из клеммы должны быть соединены с землей, это должна быть «низкая» клемма, тем самым исключая емкость. В любом случае компонент должен быть включен в цепь так, чтобы «низкий» вывод это тот, у которого кратчайший путь к земле.

III. ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Студентов часто сбивает с толку термин «земля», и они спрашивают: «Как должна быть организована эта цепь?» заземлены?» Термин «заземление» имеет несколько различных значений.

Рис. 6. Наземные символы.

(1) Общая основа. Это относится к проводу, токопроводящей ленте или проводящее шасси, которое служит общим опорным потенциалом для различных частей схемы. На принципиальных схемах этот символ может появляться во многих точках, и все эти точки понимаются как соединенные между собой, то есть между всеми ними имеется проводящая дорожка.При разводке такой цепи со схемы вы должны включить ту проводку дорожка.

(2) Заземление шасси. Металлический ящик или корпус, в котором Схема размещена называется «шасси». Если эта коробка также служит общим электрическим заземляющий проводник, он называется «заземлением шасси».

(3) Заземление. Провод или труба с низким сопротивлением, соединенные с металлический стержень, вбитый в землю, называется заземлителем.Его цель состоит в том, чтобы гарантировать, что потенциал заземленной части вашей цепи стабилизирован на потенциале земли. Быть в курсе что заземление с недостаточно низким сопротивлением может «принимать» нежелательные электромагнитные воздействия. Это связано с тем, что наведенные токи в проводе создают потенциал на сопротивление провода. Поэтому короткие длинные тяжелые низкое сопротивление провод лучше всего подходит для заземления, чтобы гарантировать, что наведенные напряжения будут небольшими.Иногда простуда- водопровод — хорошее заземление. Труба с горячей водой не является хорошим основанием для водонагревателя обычно прерывает электрическую связь с землей. Хорошее заземление также может служить в качестве защитного заземления, но правила электропроводки требуют, чтобы система защитного заземления была независимой. водопроводной системы.

(4) Защитное заземление . Если вы прикоснетесь к предмету с другим потенциалом от вашего тела, вы можете получить удар током.Поэтому металлическое шасси цепи не должно позволяет достигать потенциалов, значительно отличающихся от потенциалов окружающей среды. Это почему открытые металлические поверхности приборов подключаются к заземлению через зеленый провода «защитного заземления» электропроводки здания. Земля представляет собой источник/приемник для электроны. Вы можете думать о Земле как об огромном конденсаторе бесконечной емкости, чей потенциал не меняется, даже когда ему дается или снимается большое количество заряда.В этом метод заземления заземление шасси также является заземлением, но часто недостаточно хорошим заземление в целях экранирования. [Очевидно, вам не нужна ситуация, когда небрежный сантехник может непреднамеренно нарушить электрическое защитное заземление.]

(5) Экраны с заземлением . В цепях переменного тока, особенно на звуковых и радиочастотах может потребоваться электрическое экранирование всей цепи или ее части от электромагнитных излучений из окружающей среды.Любая цепь переменного тока излучает электромагнитные волны. Части цепи действуют как излучающие антенны. Другие цепи или части цепей могут выступать в качестве приемных антенн. Таким образом, сигналы могут быть «связанный», т. е. передаваемый из одной части цепи в другую часть. Муфта может быть индуктивный , емкостный или оба.

Это излучение может попасть в цепь через индуктивную или емкостную связь с соединительные провода, катушки и конденсаторы, производящие «нежелательные» сигналы, смешанные с «полезными» единицы.

Крупные металлические детали подвержены емкостной связи. Обычно это можно устранить путем помещения возмущающей цепи в полностью экранированную и заземленную металлическую коробку (фарадеевская клетка). Металлическая коробка шасси цепи может служить экраном для цепи, особенно если шасси также подключено к заземлению.

Катушки проволоки, такие как обмотки трансформаторов и катушки индуктивности, могут индуктивно соединяться к другим виткам проволоки.К сожалению, металлические листы не полностью экранируют магнитные поля. Один Мерой предосторожности против индуктивной связи между двумя катушками является ориентация катушек так, чтобы их оси находятся под прямым углом.

Наиболее распространенное «нежелательное» радиационное «загрязнение» окружающей среды – это излучение с частотой 60 Гц. линии, которые также излучают гармоники на частоте 120 Гц и выше. Основная и первая гармоника являются самыми хлопотными. Близлежащие радио- и телевизионные станции могут вызвать этот тип также электромагнитное загрязнение.

(6) Экранированные кабели . Если необходимо соединить несколько плат вместе лучше всего использовать экранированные кабели, в которых сигнальные провода находятся в пределах охватывающий металлическую оплетку «экран», соединенный с заземленными шасси.

Рис. 7. Контуры заземления.

(7) Контуры заземления . Когда несколько компонентов или число корпусов приборов соединены вместе, необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать контуров заземления.Инжир. 7 показан плохой пример. В этой цепи слишком много путей заземления. Они образуют два физических «петли». Они действуют как индуктивные петли, в которых могут возникать наведенные токи из-за полей излучения. в окружающей среде. Если AB и CD являются экранами соединительных кабелей, они обеспечивают необходимые заземляющие соединения между тремя шасси. Поэтому два других провода EH, FH и GH должны быть удалены, чтобы устранить контуры заземления. [Схема на рис. 6 может иметь был результатом чрезмерно усердной попытки любителя приземлиться.] Этот момент важен для понимать при подключении компонентов высококачественной звуковой системы. это даже больше важно при подключении лабораторного оборудования для обнаружения очень слабых сигналов.

Как правило, провод, идущий к заземлению, должен быть толстым проводом с низким сопротивлением. (или медная оплетка) и должен проходить по кратчайшему пути к земле. Близлежащая труба с холодной водой делает удобная точка заземления, как и тяжелая металлическая труба хорошей проводки здания система.Заземление подключается к той точке цепи, где «полезные» сигналы являются самыми слабыми, так как на входе «магнитного фонографа» аудиосистемы антенна вход радиоприемника или вход очень чувствительного измерителя.

В лаборатории вы должны экспериментировать, чтобы определить, какая схема заземления лучше всего снижает «нежелательные» сигналы и шум. Иногда лучше всего заземлить рядом с точками слабого сигнала схема. Иногда лучше заземлить осциллограф (или другой детектор) на собственном входе. Джек.

(8) Заземление в цепи . Несмотря на заземление шасси и экранирование, некоторое внешнее излучение попадает в цепь. Кроме того, части цепь может генерировать излучение, которое может емкостно или индуктивно связываться с другими частями цепь, где это не требуется. Трансформаторы, катушки и конденсаторы являются худшими нарушителями, но на радиочастотах даже соединительные провода могут вызывать проблемы.

Источники питания с трансформаторами и выпрямителями должны быть экранированы от других частей. цепи.Силовой трансформатор часто имеет металлический экран вокруг него. Может быть даже металлический корпус вокруг всего блока питания. Некоторые конденсаторы, особенно электролитические, находятся в металлическом корпусе, который служит экраном, если корпус подключен к заземлению шасси. Трубчатый Конденсаторы изготавливаются путем наматывания двух проводящих фольг с диэлектрическими листами между ними. Одна фольга оказывается «снаружи» другого. Вывод, соединенный с внешней фольгой, отмечен полосой на тот конец конденсатора.Это провод, который должен быть подключен к земле или через кратчайший путь к земле, поэтому внешняя фольга выполняет свою работу по экранированию остальной части конденсатор.

IV. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ:

Безопасность
 Опасности
  Часто
   Может
    Убить

Химические сухие ячейки различных типов подходят для многих из этих экспериментов. Имейте в виду, что все такие элементы имеют внутреннее сопротивление, которое мало в свежем элементе, но может значительно увеличиться в течение срока службы элемента.Это вызывает падение потенциала на клеммах ячейки. Таким образом, ячейка с напряжением на клеммах 1,5 вольта может иметь только 1,4 вольта или меньше после некоторого периода использования.

В лаборатории также доступны коммерческие блоки питания со встроенным напряжением. регулирование, а также защита от перегрузки. Они отключаются при слишком большом токе или мощности. взятые из них, предотвращая повреждение блока питания. После отключения им может потребоваться период «охлаждения», прежде чем они начнут нормально работать.

Любой источник питания, который подключается к электрической системе здания, обычно имеет часть своей схемы, подключенной к проводу заземления здания, ведущему к заземлению. Обычно у прибора с металлическим корпусом этот корпус подключается к заземляющему проводу здания. Иногда одна из его выходных клемм будет внутренне соединена с той же землей, и если это так, этот факт обычно будет обозначаться символом «заземления» на этой клемме, обычно клемме с черным или зеленым кодом.Вы должны знать об этом, чтобы избежать соединения нескольких таких приборов таким образом, что это может привести к нежелательным и потенциально опасным «коротким замыканиям».

Бывают ситуации, когда может возникнуть необходимость в «отмене» защитного заземления в такой системе, особенно при совместном использовании нескольких таких приборов. Возможны два пути.

  1. Изолируйте прибор от системы заземления здания с помощью изолирующего трансформатора.
  2. «Поднимите» землю с помощью адаптера шнура питания, который прерывает путь провода заземления прибора.

Во втором случае знайте, что вы делаете и осознайте, что вы нарушили функцию электробезопасности прибора, и примите соответствующие меры предосторожности, чтобы не повредить себе или цепи.

НИКОГДА , ни при каких обстоятельствах не отрезайте предохранительный штырь разъема питания прибора. Другие люди, использующие инструмент, не будут довольны и могут подвергнуться риску. Если электрические розетки на вашем рабочем месте относятся к старому типу и не подходят к более новым заземляющим вилкам, замените их современными розетками и убедитесь, что они действительно правильно подключены к системе заземления здания (зеленый провод или металлический провод). труба куртки).

V. ИЗМЕРЕНИЯ С МЕТРАМИ:

Рис. 8. Гальванометр, с 3 дюймами
диаметр лица. У них обычно
точность 2% от полного показания шкалы.

Как пользоваться вольтметрами и амперметрами:

Хороший вольтметр имеет очень высокое сопротивление, часто мегаомы. При правильном подключении через элемент цепи вольтметр не отводит большую часть тока цепи через сам.Поэтому токи и потенциалы, существующие в цепи, не сильно изменяются при процесс измерения.

Идеальный амперметр имеет очень низкое сопротивление. Когда он подключен правильно , последовательно с элементом цепи, он не добавляет значительного сопротивления цепи. Следовательно существующие в цепи токи и потенциалы сильно не изменяются. К сожалению, большинство амперметры не близки к идеалу, и делают переделывают схему.

Когда амперметр неправильно подключен, параллельно с элементом цепи, его низкое сопротивление позволяет отводить значительный ток через счетчик, что может привести к повреждению счетчика или цепи. Даже если ток находится в пределах диапазона счетчика, текущее показание счетчика, полученное в результате этого неправильного подключения, бесполезна для экспериментатора

Когда вольтметр неправильно подключен, последовательно с элементом цепи, его высокое сопротивление (по сравнению с сопротивлением цепи) ограничивает ток в этой ветви цепи до очень низкого значения.Это изменяет токи и потенциалы цепи от их первоначальных значений. Счетчик обычно не повреждается и показывает напряжение очень близкое к нулю. В редких случаях измененные токи и потенциалы в цепь может повредить компонент цепи.

На рис. 9 показано правильное подключение вольтметра. Вольтметр измеряет потенциал на резистор А.

На рис. 10 показано правильное подключение амперметра. Амперметр измеряет силу тока в резистор А.Для этого была разорвана (разрезана или отпаяна) цепь рядом с резистором А и амперметр, включенный в разрыв, последовательно с резистором. Поэтому весь ток в А также должен пройти через амперметр. Измерение также могло быть выполнено путем разрыва цепь слева от резистора А, так как по закону Кирхгофа ток в резисторе равен такой же, как ток из него, и, конечно, такой же, как ток через него. Электрический ток в B равно , а не , равному току в A, однако, потому что A и B равны , а не . последовательно.

Обратите внимание на полярность проводов измерительного щупа относительно полярности батареи схема. Соединения, показанные выше, являются правильными.

Измерение потенциала в цепи.

Рис. 9. Измерение вольтметром потенциала
на резисторе А.

Как видно из вышеизложенного, измерение потенциалов в цепи несложно. Достаточно лишь прикоснуться щупами вольтметра к соответствующим точкам цепи.Не нужно разорвите любые соединения или даже навсегда закрепите выводы вольтметра. Нужно позаботиться о том, чтобы щупы вольтметра обеспечивают надежное электрическое соединение. Небольшие зажимы или крючки на концах зонда помогают временно закрепить датчик на месте, чтобы он не упал.

Измерение тока в цепи.

По возможности старайтесь найти способ, не требующий взлома цепи. Если нужно мерить ток в ветке, а в той ветке стоит резистор с явно отмеченное значение, измерьте потенциал на нем и используйте I = V/R для расчета тока.Когда при устранении неисправности неисправной цепи внимательно осмотрите резистор, чтобы убедиться, что на нем нет признаков повреждений: сгоревшая или обугленная изоляция, оборванные выводы, даже задымленный налет на цепи плата под резистором, любая из которых может указывать на то, что резистор неисправен.

Рис. 10. Измерение амперметром тока
через резистор A.

ток в любой ветви, используя только измерение вольтметра.Устранение неполадок в цепи почти полностью сводится к измерениям вольтметром. Принципиальные схемы обычно показывают потенциал ценности на многих развязках в помощь военнослужащему; лишь изредка вы видите текущее значение данный.

Когда вы должны взломать ветвь цепи, отпаять (или перерезать) провод и поднять Достаточно просто подключить провода амперметра.

В цепях AC ток можно измерить с помощью индуктивного датчика и Амперметр переменного тока.Этот зонд закрепляется вокруг провода с током и реагирует на изменение электромагнитное поле вокруг него.

Измерение сопротивления в цепи.

Если подозревается неисправность резистора, измерьте потенциал на нем. Если этот потенциал слишком высок или слишком низок для нормальных условий, ожидаемых в цепи, резистор может быть неисправным (закороченным или открытым). Большинство отказов резисторов носят катастрофический характер: резистор выходит из строя. быть разомкнутым (бесконечное сопротивление) или закороченным (нулевое сопротивление) — редко лишь небольшое изменение сопротивление.

Отказ резистора, особенно закороченного резистора, может быть результатом (или причиной) отказа другой компонент поблизости. Замена резистора может привести к немедленному выходу из строя новый.

В редких случаях, когда вам необходимо измерить сопротивление резистора в цепи, лучше всего план действий состоит в том, чтобы отключить все питание от цепи, затем отключить один конец резистора и используйте хороший омметр для измерения.

Конечно, поскольку вы все равно должны «взломать» цепь, вы можете измерить ток в своей ветви, и потенциал через нее.Но это именно то, что делает омметр. Кроме, если схема неисправна, так что «перегорел» резистор, она будет представлять ненормально большой ток на амперметр. Поэтому, если вы используете амперметр в неисправной цепи, убедитесь, что для начала установите амперметр на сильноточный диапазон.

Когда вам нужно измерить сопротивление подозрительного компонента в цепи, и вы можете найти хороший резистор последовательно с ним, измерить потенциал на хорошем резисторе, а затем измерить потенциал на «подозрительном» компоненте.Рассчитайте сопротивление «подозреваемого» компонент, использующий тот факт, что, находясь последовательно, они имеют одинаковый ток.

Одной из причин избегать измерений амперметром является тот факт, что легкодоступные амперметры редко даже близки к идеальным (незначительное сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи). Вольтметры гораздо ближе к идеалу (очень высокое сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи). Поэтому измерение амперметром изменяет токи и потенциалы в цепи гораздо сильнее, чем вольтметр измерение.

VI. ВЫКЛЮЧАТЕЛИ:

Рис. 11. Подключение реверсивного переключателя
.
Рис. 12. Реверсивный переключатель, упрощенная схема
.

Часто требуется быстро поменять местами два провода в цепи. А заднего хода переключатель делает свое дело. На рис. 11 показано, как двухполюсный рубильник на два направления может быть подключен для работы в качестве переключателя изменения полярности.Очевидно, что обозначения входа и выхода можно поменять местами.

На рис. 12 показана та же электрическая проводка, но в более понимать. Два подвижных «ножа» (стрелки на схеме) жестко связаны изолирующую планку (пунктирная линия) и могут поворачиваться вместе из положения A в положение B. Два провода пересекаются соедините клеммы с 1 по 6 и с 2 по 5. В положении переключателя A клемма 1 соединяется с клеммой 3. и 2 соединяется с 4. В положении B клемма 1 соединяется с 4, а 2 соединяется с 3.Нет внешнего подключения выполняются к клеммам 5 и 6.

В цепях электропроводки дома используется такой переключатель, когда более двух тумблеров должны управлять такая же лампочка. Такие выключатели продаются с необходимыми перекрестными соединениями целиком. внутри и имеют только четыре доступных винтовых клеммы, 1, 2, 3 и 4 сверху. Это называется «трехходовой» переключатель.

VII. СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДОВ:

#20 Медь 3.33 x 10 -4 Ом/фут = 9,57 x 10 -4 Ом/метр

#18 Медь 2,09 x 10 -4 Ом/фут = 6,86 x 10 -4 Ом/метр


Текст и диаграммы © 1995, 2004, Дональд Э. Симанек.

Для чего используется реостат?

Автор вопроса: Джонпол Хоу
Оценка: 4,4/5 (52 голоса)

Реостат, регулируемый резистор, используемый в устройствах, где требуется регулировка тока или изменение сопротивления в электрической цепи.Реостат может регулировать характеристики генератора, приглушать свет, запускать или контролировать скорость двигателей.

Для чего нужен реостат?

Реостат представляет собой тип переменного резистора , который может регулировать свое сопротивление так, чтобы можно было изменить количество энергии, проходящей через цепь . Он изменяет величину тока без прерывания потока, регулируя сопротивление реостата по всей цепи.

Почему в законе Ома используется реостат?

Пояснение: Реостат — это устройство, которое используется для изменения сопротивления в цепи (переменное сопротивление).В эксперименте по закону Ома мы используем реостат для изменения сопротивления и таким образом получаем различные значения тока, сохраняя постоянное напряжение.

Какой реостат используется для класса 10?

Реостат представляет собой электрическое устройство, используемое в качестве переменного сопротивления, наподобие регулятора вентилятора. Используется для изменения электрического сопротивления в электрической цепи .

Как работает реостат?

Принцип работы реостата

То есть для изменения тока мы можем либо изменить приложенное напряжение, либо изменить сопротивление цепи …. Так как ток и сопротивление обратно пропорциональны, если требуется уменьшение тока, увеличим сопротивление реостата.

Найдено 39 связанных вопросов

Что такое символ реостата?

Зигзагообразные линии с тремя клеммами представляют собой стандартный американский символ реостата, а прямоугольная рамка с тремя клеммами представляет собой международный стандартный символ реостата.

Что называют реостатом?

Реостат переменный резистор, который используется для управления током . Они способны изменять сопротивление в цепи без прерывания. … Реостаты часто использовались в качестве устройств управления мощностью, например, для управления интенсивностью света (диммер), скоростью двигателей, нагревателей и печей.

Кто изобрел реостат?

Чарльзу Уитстону , британскому изобретателю и ученому, часто приписывают разработку реостата в 19 веке.

Каков принцип работы потенциометра?

Принцип действия потенциометра состоит в том, что потенциал, падающий на отрезке провода одинакового сечения, по которому течет постоянный ток, прямо пропорционален его длине . Потенциометр — это простое устройство, используемое для измерения электрических потенциалов (или сравнения ЭДС ячейки).

Почему реостат соединен последовательно?

Реостат представляет собой переменный резистор, включенный в цепь для управления потоком тока .Реостат должен быть включен последовательно в цепь, чтобы изменять ток, протекающий в цепи.

Реостат понижает напряжение?

Таким образом, по мере увеличения сопротивления реостата ток через лампочку уменьшается . Однако мы также можем сказать с таким же правом, что реостат регулирует напряжение на лампе.

Какой провод используется в реостате?

Для изготовления реостата используется тонкая углеродная пленка или катушка проволоки.В основном они намотаны проволокой. реостаты также называют переменными резисторами с проволочной обмоткой. реостаты обычно изготавливаются путем намотки нихромовой проволоки на керамический сердечник .

В чем разница между резистором и реостатом?

В качестве существительных разница между резистором и реостатом

заключается в том, что резистор — это тот, кто сопротивляется , особенно человек, который сражается против оккупационной армии, в то время как реостат — это электрический резистор с двумя клеммами, сопротивление которого непрерывно регулируется перемещением ручки. или слайдер.

Является ли реостат источником энергии?

Ответ: Реостат среди следующих не тип энергии .

Кто изобрел потенциометр?

Идея устройства, которое можно было бы использовать для контроля количества электричества, подаваемого на компонент, обсуждалось многими людьми, но угольный потенциометр, который мы обычно используем сегодня, был изобретен Томасом Эдисоном в 1872 году в возрасте 25 лет.Он назвал это устройство «реостатом со спиральным проводом сопротивления».

Из чего сделан реостат?

Таким образом, реостаты состоят из проволочных резисторов . В основном они изготавливаются путем намотки нихромовой проволоки на керамический сердечник. Такой сердечник ведет себя как изолятор для тепловой энергии и не позволяет ей течь через реостат.

Для чего нужен потенциометр?

Применение потенциометра

Управление звуком: как линейные, так и поворотные потенциометры используются для управления звуковым оборудованием для изменения громкости и других сигналов, связанных со звуком .Телевидение: они используются для управления яркостью изображения, цветовым откликом и контрастом.

Что такое символ конденсатора?

Есть два часто используемых символа конденсатора. Один символ представляет поляризованный (обычно электролитический или танталовый) конденсатор , а другой — неполяризованные конденсаторы. В каждом случае есть две клеммы, перпендикулярно входящие в пластины. Символ с одной изогнутой пластиной указывает на то, что конденсатор поляризован.

Что такое символ батареи?

Символ батареи получается путем соединения еще двух символов для элемента вместе . Подумайте о том, что мы обычно называем одиночной батареей, вроде той, которую вы вставляете в фонарик. В физике каждый из них на самом деле называется клеткой. Только когда у вас есть две или более таких ячеек, соединенных вместе, вы называете это батареей.

Как рассчитывается значение реостата?

Мини-руководство «Как рассчитать значения реостата»

  1. нам нужно знать сопротивление вентилятора(ов): …
  2. необходимо определиться с минимальным напряжением вентиляторов (обычно 6 или 7 вольт). …
  3. Значение реостата
  4. (в омах): (12-Vmin)*Rtotal / Vmin. …
  5. Максимальная рассеиваемая мощность реостата
  6. = Vmin * (12 — Vmin) / Rобщ.

Что такое реостат 12-й?

Мы знаем, что реостат в основном представляет собой переменный резистор , то есть его сопротивление можно изменять, что в дальнейшем приводит к изменению величины тока, протекающего по цепи…. Реостаты могут использоваться как в качестве делителя напряжения, так и в качестве регулятора тока.

Что такое состояние закона Ома?

Закон Ома гласит, что ток через проводник пропорционален напряжению на проводнике . … V=IR, где V — напряжение на проводнике, а I — ток, протекающий по нему.

Что такое реостат? — Определение и использование

Определение

Представьте звуки и свет в вашем окружении — вы когда-нибудь задумывались, как приглушается свет и уменьшается громкость? Если электростанции не посылают меньше электроэнергии, то что может происходить? Одно слово: сопротивление.

Все электронные приборы работают с электрическими цепями — путями, по которым может течь электричество/электрический ток, при этом любая цепь имеет определенный уровень электрического сопротивления. Электрическое сопротивление — это не что иное, как внутреннее свойство электрической цепи сопротивляться потоку электрического тока. Реостат представляет собой переменный резистор или регулируемое сопротивление; размещение его в любой цепи позволяет вам контролировать сопротивление и, соответственно, сам ток! Иногда переменный резистор или реостат называют потенциометром и в повседневном языке используют взаимозаменяемо.

Репрезентативный чертеж реостата

Чарльзу Уитстону , британскому изобретателю и ученому, часто приписывают разработку реостата в 19 веке. В простейшем варианте он представляет собой длинную трубку с намотанной вокруг нее проволокой и регулируемым ползунком. Когда он помещен в электрическую цепь, он должен получать и пропускать ток — обычно это делается через две клеммы, одна клемма в ползунковом / регулируемом контакте, а другая подключена к основной цепи.

Теперь, если вы это правильно представили, это означает, что ток должен течь по спиральным проводам реостата, если он вообще собирается течь! Итак, как же регулируется сопротивление, спросите вы? Поскольку один конец реостата прикреплен к главной цепи, другой конец (ползунок) может регулировать длину намотанной проволоки, по которой должен проходить ток. Чем больше спирального провода, через который должен пройти ток, тем большее сопротивление он встретит, поскольку сопротивление существует в спиральном проводе, помимо существующей цепи.

Если это звучит запутанно, представьте, что вы едете по подземному туннелю при скорости ветра 200 миль в час. Столкнетесь ли вы с большим сопротивлением в общем путешествии, если вы начнете у входа или если вы начнете в конце туннеля? Сокращая расстояние, которое вы (электрический ток) преодолеваете, вы можете сталкиваться с меньшими помехами ветра (электрическое сопротивление). Это основная концепция реостата.

Очевидная разница между потенциометром и реостатом |Linquip

Разница между потенциометром и реостатом- Основное различие между потенциометром и реостатом заключается в их функции, связанной с параметрами цепи.В то время как потенциометр используется для обнаружения неизвестной ЭДС (электромагнитного поля) и контроля напряжения в цепи, реостат используется для контроля протекания тока в цепи. Потенциометр определяет ЭДС для напряжения путем сравнения с заданным напряжением. С другой стороны, реостат определяет протекание тока в системе, изменяя сопротивление.

Знакомство с переменным резистором (VR)

Реостаты и потенциометры — это два прибора, представленные как переменные резисторы.Оба они обеспечивают две разные аранжировки, технически представленные одними и теми же разделами. Прочитав этот пост, вы сможете четко различить оба типа.

Переменный резистор представляет собой устройство с трехвыводной конфигурацией. Он представляет собой переменное сопротивление в электрических цепях. Например, 15 кОм V.R будет представлять значение сопротивления от 0 до 15 кОм. Наиболее распространенный тип VR показан ниже. Он включает в себя три терминала a, b, c. Конкретную ручку можно вращать, чтобы изменить выходное сопротивление.

Переменный резистор (Ссылка: electriceasy.com )

Как обсуждалось ранее, приведенная выше форма переменных резисторов является наиболее пригодной для использования. Между тем, это и самый древний тип. Современные переменные резисторы поставляются в виде подстроек с небольшим болтом в упаковке. С этими тримпотами можно использовать затягивающий винт для определенных применений.

В этом посте мы представим различные функции, которые определяют разницу между потенциометром и реостатом. Также обсуждаются рабочие и схемные символы реостата и потенциометра.Формы используемых потенциометров и их применение также представлены в этом посте. Приложение «Реостат против потенциометра» также предусмотрено специально.

Что такое потенциометр?

Потенциометр представляет собой переменный резистор, обычно известный как POT, который регулируется вручную, включая три клеммы. Две клеммы прикреплены к обеим сторонам резистивного инструмента, а третья клемма объединяется с подвижной секцией, известной как очиститель, скользящей рядом с резистивным элементом.Напряжение потенциометра определяется расположением дворника. Потенциометр обычно работает как переменный делитель сигнала. Резистивная секция может быть представлена ​​в виде двух последовательно соединенных резисторов, где размещение скользящего резистора управляет отношением сопротивления первого резистора к следующему.

Что такое потенциометр? (Артикул: vivadifferences.com )

Для работы потенциометра не требуется дополнительный источник питания. При использовании в системе потенциометра его клеммы также подключаются к цепи.Стеклоочиститель создает соединение с системой, которая посылает выходное напряжение в эту цепь. Величина этого выхода будет изменяться в зависимости от уровня напряжения на двух клеммах.

Потенциометр работает как разделитель напряжения, выходное напряжение которого представляет изменение движения ползунка в системе. На следующем рисунке показано расположение клемм потенциометра и его цепи: Схема потенциометра

(Ссылка: Circuitglobe.com )

Потенциометр используется для определения ЭДС электродвижущей силы конкретной ячейки в цепи, заданного сопротивления системы и сравнения ЭДС различных ячеек. Он также применяется в качестве переменного инструмента в нескольких приложениях.

Резисторы обычно имеют постоянную величину сопротивления, которая сопротивляется или блокирует поток электрического тока в цепи и создает снижение напряжения в соответствии с законом Ома. Резисторы могут быть сконструированы так, чтобы иметь постоянную резистивную величину при некоторых внешних изменениях.

Два распространенных типа потенциометров могут регулироваться вручную, включая логарифмический потенциометр, в котором определенная часть перемещается по круглому участку, и линейный потенциометр, в котором движок перемещается и возвращается линейно.

Логарифмический потенциометр

Эта форма POT обычно обозначается знаком «A» на приборе. Например, POT с сопротивлением 4 кОм будет называться «4k A». Основная часть этого прибора представляет собой резистивную конструкцию, которую можно прикрепить от одной секции к другой.Это также может быть вещество, удельное сопротивление которого изменяется от одной части к другой. Этот тип POT имеет логарифмическое значение. В соответствии с этой природой они часто используются в аудиосхемах. Они дороже, чем другие виды потенциометров.

Линейный потенциометр

Этот тип POT обычно обозначается буквой «B» в устройстве. Например, POT с сопротивлением 10 кОм будет представлен как «10 кОм B». В этом приборе основной элемент имеет фиксированное поперечное сечение, вызывающее изменение сопротивления между частью скребка и одной частью клеммы.Этот прибор основан на электрическом факторе, а не на резистивной характеристике. Этот тип потенциометра используется для пропорциональных изменений, таких как регулировка центральной части CRO.

Что нужно знать о потенциометре
  • Потенциометр представляет собой тип резисторов, включающий три клеммы и подвижную секцию для контакта с определенным разделителем напряжения.
  • Потенциометр используется в качестве детектора в электронике.
  • Потенциометр состоит из резистивных частей, включая резистивную проволоку, графит, металлокерамику и углеродные компоненты.
  • Потенциометр обычно используется в системах для изменения напряжения или в качестве источника переменного напряжения. Таким образом, основная функция потенциометра заключается в изменении напряжения.
  • Потенциометр потребляет мощность в условиях низкого уровня и используется для управления телевизором, аудиосистемами и в качестве преобразователя.
  • Потенциометр расположен параллельно с другими частями цепи.
  • В качестве реостата можно использовать потенциометр, так как реостат не может регулировать величину напряжения.

Применение потенциометра

Существуют различные области применения потенциометра. Три общих применения потенциометра:

  • Обнаружение напряжения через ветвь диаграммы.
  • Определение значения внутреннего сопротивления батареи.
  • Сравнение ЭДС отдельного элемента батареи с обычным элементом.

Что такое реостат?

Реостат — это распространенный тип переменных резисторов, который используется для контроля протекания тока путем увеличения или уменьшения сопротивления вручную. Он может изменять сопротивление в системе без перерыва. Реостаты обычно используются в качестве инструментов управления мощностью для контроля скорости двигателей, интенсивности света, нагревателей, а также печей. Хотя, в связи с их сравнительно низкой эффективностью и развитием технологий, они больше не используются для этих процедур.Обычно они используются для калибровки и настройки систем.

Что такое реостат? (Ссылка: vivadifferences.com )

Это устройство с двумя контактами, которое определяет количество тока, протекающего в системе. Одна секция напрямую присоединена к цепи, а другая сторона не подключена. Клемма стеклоочистителя создает связь с цепью, как потенциометр.

Вы знаете, что ток в любой цепи зависит от величины сопротивления и напряжения.Таким образом, когда сопротивление цепи изменяется, протекающий ток также обеспечивает изменение. Это принцип работы реостата. На следующей схеме представлена ​​конфигурация реостата:

Схема реостата (ссылка: Circuitglobe.com )

Клемма стеклоочистителя иногда соединяется с клеммой один и создает зону короткого замыкания между клеммами один и два. Принцип работы реостата можно просто представить как отношение сопротивления любой части к ее длине, по которой течет ток.

При изменении положения ползунка в месте с присоединенной клеммы длина резистивного материала увеличивается. Таким образом, сопротивление также будет увеличено. Если секция перемещается в следующую клемму, то это немедленно уменьшает длину резистивной области, вызывая уменьшение сопротивления.

Здесь следует учитывать, что независимо от фактического изменения сопротивления движение ползунка изменяет резистивную длину этой секции. Это может увеличить или уменьшить значение сопротивления и, следовательно, величину тока.

Процесс изготовления реостата в целом аналогичен потенциометру. Реостат имеет два разных соединения; первый прикреплен к концу резистивной области, а другой удерживает скользящий контакт.

Типы реостатов

Существует три распространенных типа реостатов, а именно:

Линейный реостат

Линейные реостаты обычно используются в лабораториях для обучения и исследований. В таком реостате ползунок или стеклоочиститель перемещается линейно.

Вращающийся реостат

Резистивная часть имеет угловую или круглую форму, а ползунок или грязесъемник в этой форме реостата движется вращательно.

Реостат с предварительной настройкой

Реостат с предварительной настройкой обычно используется в печатных платах.

Что нужно знать о реостате
  • Реостат представляет собой переменный резистор с двухконтактным расположением, который создает соединение только с одной стороной и ползунком или скользящим контактом.
  • Реостат используется для изменения сопротивления диаграммы.
  • Реостат изготовлен из различных материалов, таких как жидкости, углеродный диск и металлическая лента.
  • Реостат обычно используется в цепях для изменения тока. Следовательно, основной функцией реостата является контроль протекания тока.
  • Реостат используется в мощной промышленности и устройствах, включая вентиляторы, смесители и двигатели крупных промышленных устройств.
  • Реостат создает последовательное соединение в системе, поэтому можно определить протекающий ток.
  • Реостат нельзя использовать в качестве потенциометра, когда необходимо разделить напряжение.

Применение реостата
  • Их можно использовать для уменьшения или увеличения скорости электродвигателя или громкости радио.
  • Они также используются в системах или приложениях, где требуется высокое значение напряжения.
  • Реостаты используются в диммерных системах для изменения интенсивности света.

Различия между потенциометром и реостатом

Прежде чем исследовать разницу между потенциометром и реостатом, вы должны полностью ознакомиться с этими двумя терминами.Термин «потенциометр» обычно используется для обозначения трехвыводной резисторной секции. Потенциометр и реостат обеспечивают две разные конфигурации, в которых можно использовать переменную настройку.

Существенная разница между потенциометром и реостатом (Ссылка: basicsofelectricalengineering.com )

В этом разделе вы можете узнать о существенной разнице между потенциометром и реостатом. Но если вы хотите узнать больше о разнице между потенциометром и реостатом, посетите здесь.

Описание

Потенциометр представляет собой резистор, включающий три контакта со скользящим контактом и регулируемый делитель для регулирования напряжения. В то время как реостат представляет собой специальный переменный резистор, включающий два вывода, который создает связь между одной стороной и стеклоочистителем.

Использование

Потенциометр используется в качестве измерительного устройства или компонента в электронных приложениях. Реостат используется для изменения значения сопротивления цепи.

Состав

Потенциометр состоит из резистивных компонентов, таких как графит и резистивная проволока. Тогда как реостат изготавливается из различных материалов, таких как металлические пленки и углеродные ленты.

Функция

Потенциометр обычно используется на схемах для изменения напряжения. Реостат обычно используется в системах для управления током.

Основная функция

Основной функцией потенциометра является деление напряжения.В то время как обычная функция реостата заключается в определении протекания тока.

Зависимость напряжения от тока

Потенциометр используется для подачи напряжения в любую систему. В то время как реостат используется в последовательной конфигурации, чтобы указать величину тока.

Применение

Потенциометр потребляет мало энергии и используется для управления аудио и ТВ или в качестве преобразователя. Реостат используется в мощных промышленных системах, таких как вентиляторы и смесители.

2 клеммы по сравнению с 3 клеммами

Все три клеммные системы могут использоваться как потенциометры во время работы POT. В то время как модель реостата использует один краевой и один центральный вывод.

Соединение

Потенциометр должен быть установлен в параллельной конфигурации с системой, в то время как реостат обеспечивает последовательное соединение в цепи с другими частями для управления протекающим током.

Делитель напряжения

Реостат не может разделять и контролировать напряжение, тогда как потенциометр можно использовать в качестве делителя напряжения.

Гибкость

В качестве реостата можно использовать потенциометр. Но реостат нельзя использовать как другой.

Потенциометр и реостат: практическое применение

Потенциометр обеспечивает изменение величины напряжения на определенных клеммах и используется в энергетике для контроля работы двигателей постоянного тока. Его также можно использовать в звуковом оборудовании для управления звуком. Установка частоты на старых радиоустановках использует повторяющийся процесс обоих этих типов.

Основное различие между потенциометром и реостатом

Потенциометр представляет собой трехконтактное устройство, концы которого прикреплены к схеме специальным грязесъемником. Однако реостат представляет собой двухконтактный инструмент, который включает в себя некоторые соединения между одним концом и ползунковой частью.

Потенциометр определяет значение напряжения любой системы. При этом реостат контролирует протекание тока в цепях.

Потенциометр в основном включен в графит.В то время как реостат состоит из металлических лент или углеродных компонентов.

Потенциометр представлен как датчик, тогда как реостат может быть известен просто как переменный резистор.

Потенциометр, как правило, желателен для приложений с малой мощностью. В то время как реостат обычно используется в отраслях высокой мощности.

Потенциометр настраивается параллельно в системе, а реостат настраивается последовательно, ток можно просто определить.

На следующей диаграмме представлено краткое сравнение, чтобы показать разницу между потенциометром и реостатом.

Сравнительная таблица (Ссылка: Circuitglobe.com )

Заключение

Итак, мы можем заметить, что, хотя и реостат, и потенциометр являются устройствами, которые контролируют две различные функции, включая напряжение и ток, оба они используют движение ползунка для обеспечивают значительные различия в количестве, необходимом для их функции.

Разница между реостатом и потенциометром (с таблицей) – спросите о разнице

Устройство с трехвыводной конфигурацией называется переменным резистором.Реостат и потенциометр относятся к категории переменных резисторов. Функция переменного резистора заключается в обеспечении переменного сопротивления в электрической цепи. Переменные резисторы состоят из ручки, которая помогает регулировать и изменять выходное сопротивление. Эти типы резисторов стали одними из самых старых типов. Современные переменные резисторы поставляются с небольшими болтами, называемыми подстроечными резисторами. Эти тримпоты можно затягивать или ослаблять в зависимости от применения.

Реостат против потенциометра

Разница между реостатом и потенциометром заключается в том, что реостат представляет собой специальный резистор, который состоит из двух клемм и создает связь между стеклоочистителем и одной стороной.Потенциометр представляет собой устройство, состоящее из трех клемм с регулировочной ручкой для регулирования сопротивления. Работа реостата заключается в изменении сопротивления в зависимости от использования. Пока работа потенциометра заключается в том, что он используется как измерительный прибор.

Реостат — это устройство, которое используется в основном для регулирования сопротивления, т. е. для уменьшения или увеличения тока вручную. Это очень распространенный вид переменного резистора. Можно сказать, что это инструменты управления мощностью, и они используются в различных приборах, таких как духовка, обогреватели, для управления интенсивностью света и контроля скорости.Но они очень малоэффективны, поэтому сейчас мало используются. Это двухконтактное устройство, которое проверяет величину тока, протекающего внутри устройства.

Потенциометр представляет собой устройство с делителем напряжения, который можно вращать или сдвигать. Это трехполюсное устройство. Если используются только две клеммы, потенциометр становится реостатом. В качестве измерительного устройства используется потенциометр. Он используется для измерения напряжения электрического устройства. Его также можно использовать для управления громкостью электрических устройств, таких как аудиоколонки.Он управляется с помощью джойстика, также называемого датчиками положения.

Сравнение таблицы между реостатом и потенциомером
2 1 Rheostat 2 1 1
1 Различные материалы, такие как и углеродные диски, жидкости и металл Лента. Резистивные элементы, такие как металлокерамика, графит, проволока и частицы углерода.
Использование Vary сопротивления измерительный прибор
Функция управления потоком Напряжение деления
Connection Последовательный Параллельный
Гибкость Нельзя использовать в качестве потенциометра. Может использоваться как реостат.
Разделение напряжения Нельзя делить Можно делить

Что такое реостат?

Реостат используется для изменения тока в электрической цепи.Он управляется вручную путем увеличения или уменьшения сопротивления. Он может изменять сопротивление без каких-либо нарушений или прерываний. Они также используются для управления устройствами, такими как регулирование интенсивности тепла, используемого в обогревателях и печах. Но они очень малоэффективны. Из-за этого они больше не используются для этих целей. Теперь Реостат используется для калибровки и настройки цепей.

Конструкция реостата очень похожа на потенциометр. Реостат не может стать потенциометром.Потому что это маленькая часть потенциометра. Он имеет только два соединения, одно для скользящего, т.е. стеклоочистителя, а другое для резистивного элемента. Есть в основном три типа реостатов. Предустановленные, вращающиеся и линейные. Предустановленный реостат обычно используется в печатных платах. Поворотный используется, когда ползунок или резистивный элемент реостата перемещается в круговом направлении.

Линейный реостат используется, когда ползунок и резистивный элемент перемещаются в линейном или прямолинейном направлении. Существуют различные применения реостата, например, он используется в устройствах, где требуется высокое напряжение, он также используется для приглушения света, поскольку он может изменять интенсивность света, и он используется для управления громкостью устройства, такого как радио или скорость. мотор.Он образует последовательное соединение, и с его помощью можно контролировать протекающий ток.

Что такое потенциометр?

В электронной промышленности для описания различных типов потенциометров используются различные термины. Он включает в себя триммер, горшок скольжения и горшок для большого пальца. Потенциометр состоит из трех выводов, два из которых подключены через резистивный элемент, а третий подключен к движку. Выходное напряжение потенциометра определяется положением движка.Он действует как измерительное устройство и контролирует электродвижущую силу данной ячейки.

Потенциометр также может действовать как реостат, если подключены только две клеммы. Резисторы в потенциометре могут обеспечивать фиксированное сопротивление, которое может разрешать или блокировать протекание тока в цепи. Он также может обеспечить падение напряжения по закону Ома, также называемому делением напряжения. Два типа потенциометров можно регулировать вручную. Это линейный и поворотный потенциометр. Линейный – дворник движется прямолинейно.Вращательный, когда стеклоочиститель движется в направлении вращения.

Потенциометр можно использовать по-разному. Но три основных применения — это сравнение ЭДС стандартной ячейки с ячейкой батареи, измерение внутреннего сопротивления ячейки батареи и измерение напряжения цепи в ответвлении. Он не может делить напряжение. Он включен параллельно в электрическую цепь. Он используется для управления громкостью в аудиосистемах и действует как преобразователь при управлении телевизором.

Основные различия между реостатом и потенциометром
  1. Реостат состоит из различных материалов, таких как углеродные диски, жидкости и металлические ленты.Потенциометр состоит из резистивных элементов, таких как металлокерамика, резистивная проволока и частицы углерода.
  2. Реостат используется для изменения сопротивления в цепи. Использование потенциометра для измерения инструментов или компонентов.
  3. Функция реостата заключается в управлении потоком тока. Функция потенциометра заключается в том, что он используется для деления напряжения.
  4. В реостате используется последовательное соединение. Соединение, используемое в потенциометре, является параллельным.
  5. Реостат нельзя использовать в качестве потенциометра. В качестве реостата можно использовать потенциометр.
  6. Реостат не может делить напряжение. Потенциометр может делить напряжение.

Вывод

И реостат, и потенциометр относятся к типу резисторов. Потенциометр может работать как реостат. Это единое целое, частью которого является и реостат. Оба устройства используются для контроля тока, но имеют разные функции. Подобно потенциометру, управляющему напряжением, и реостатному управляющему току.Оба используют скользящее движение, называемое стеклоочистителем, для изменения напряжения и тока в соответствии с его функциями и приложениями в цепи. Потенциометр обычно используется для управления малой мощностью. В то время как реостат используется для управления большой мощностью. Реостат — это переменный резистор, а потенциометр может выступать в роли датчика.

Ссылки
  1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1751472
  2. https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1934883
  3. ? Где использовать? Почему в электрическом трамвае использовалась реостатная система? что такое реостат, где он используется, почему реостатная система используется в электротрамвае

    Это устройство, используемое в электромонтажных работах.Используется для изменения силы тока. Есть два основных типа: «раздвижные» и «с лампой». Во всех них главным является изменение силы электрического тока за счет удлинения и укорочения проводника. Например, в трамваях плечо перед бачком — это плечо большого реостата. Перемещая этот рычаг, Ватман регулирует силу тока, тем самым регулируя скорость трамвая. Применяется принцип короткого замыкания. Поскольку ток всегда предпочитает путь с наименьшим сопротивлением, сопротивление уменьшается, а сила тока увеличивается за счет использования регулируемого пути.

    Где используется реостат?

    1. В лабораториях эталон применяют в качестве резистора, т. е. при регулировке величин сопротивления,
    2. При измерении сопротивления мостовым методом,
    3. В схемных опытах, требующих переменного сопротивления,
    4. При извлечение характеристик диодов и транзисторов, изменение входных и выходных напряжений и токов и многие другие операции, требующие переменного сопротивления,
    5. О кнопках регулировки электроплит,
    6.Используется в стиральных машинах, посудомоечных машинах и др. электронных товарах.

    Почему в электрическом трамвае использовали реостатную систему?

    В 1881 году на экспериментальной линии Берлин-Лихтерфельде был запущен электрический трамвай, разработанный немецким инженером-электриком и промышленником Вернером фон Сименсом (1816-1892). В 19 веке население Периса увеличилось в 4 раза, Лондона в 5 раз, Берлина в 9 раз. В быстрорастущих городах для городского транспорта использовались конки, первая конка была введена в эксплуатацию в Нью-Йорке в середине 19 века.Трамвай занимал очень важное место в жизни города, только в 1882 году в Берлине на конке было перевезено 65 миллионов пассажиров. Но из-за роста населения и ускоряющегося темпа жизни конки не могли удовлетворить потребности, поэтому искались более быстрые и мощные средства передвижения.

    Электрический ток, необходимый для 110-вольтового электродвигателя, который Сименс прикрепил к конке, подавался по рельсам. Однако электрификация обоих рельсов представляла опасность для пешеходов и лошадей, тянущих конку.Собственно говоря, в тот период, когда ходили конки, лошади, ступавшие на оба электрифицированных рельса, расплачивались за свои «оплошности» жизнями. Малоэффективные аккумуляторы, установленные на трамваях вместо подачи тока на рельсы, также приходилось через короткие промежутки времени подзаряжать.

    Наконец, с открытием воздушных линий, проблема электричества была решена. В 1888 г. в Ричмонде (Вирджиния/США) были введены в эксплуатацию трамваи, получавшие электричество от воздушной линии с металлическим удлинителем, называемым рожком, и скорость которого можно было регулировать с помощью реостатного механизма.В 1889 году количество электрических трамваев, курсирующих в городах США, увеличилось до 109, а общая протяженность линий составила примерно 1000 км.

    В 1869 г. конки почти полностью заменили городской транспорт в США, а общая протяженность трамвайной сети составила 20 тыс.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *