Что такое реостат и как он работает. Как устроен реостат и для чего применяется. Какие бывают виды реостатов и чем они отличаются. Где используются реостаты в современной технике.
Что такое реостат и его основные характеристики
Реостат представляет собой регулируемый резистор, позволяющий плавно изменять сопротивление в электрической цепи. Основные характеристики реостата:
- Диапазон сопротивления — от минимального (близкого к нулю) до максимального номинального значения
- Максимально допустимый ток
- Мощность рассеивания
- Точность регулировки
- Число оборотов ручки регулировки
Реостаты позволяют регулировать силу тока и напряжение в цепи, что широко применяется в электронике, электротехнике и различных отраслях промышленности.
Принцип работы и устройство реостата
Принцип работы реостата основан на изменении длины проводника, через который протекает ток. Типичная конструкция реостата включает:
- Каркас из изоляционного материала (керамика, пластик)
- Намотанную на каркас проволоку с высоким удельным сопротивлением (нихром, константан)
- Подвижный контакт (ползунок), перемещающийся по обмотке
- Выводы для подключения к цепи
При перемещении ползунка изменяется длина участка проволоки, через который протекает ток, что приводит к изменению общего сопротивления. Чем длиннее участок, тем выше сопротивление.
Основные виды и конструкции реостатов
Существует несколько основных видов реостатов, отличающихся конструкцией и принципом регулировки:
Ползунковые реостаты
Классическая конструкция с подвижным контактом, скользящим по проволочной обмотке. Обеспечивают плавную регулировку, но подвержены механическому износу.
Круговые (поворотные) реостаты
Обмотка выполнена в виде кольца или спирали. Регулировка осуществляется вращением ручки. Компактны и удобны в использовании.
Жидкостные реостаты
Сопротивление регулируется изменением уровня электролита между электродами. Применяются для больших токов и мощностей.Реостаты на основе полупроводников
Используют полупроводниковые элементы (транзисторы, тиристоры) для регулировки сопротивления. Обладают высокой надежностью и точностью.
Применение реостатов в различных областях
Реостаты находят широкое применение в различных сферах науки и техники:
- Регулировка яркости освещения (диммеры)
- Управление скоростью электродвигателей
- Лабораторное оборудование
- Измерительная техника
- Системы автоматического управления
- Пусковые и тормозные устройства
- Регулировка температуры нагревательных элементов
Особенно востребованы реостаты в силовой электронике и электроприводе для плавного пуска и регулирования мощных электродвигателей.
Преимущества и недостатки реостатов
Как и любые технические устройства, реостаты имеют свои достоинства и ограничения:
Преимущества:
- Простота конструкции и принципа работы
- Возможность плавной регулировки в широком диапазоне
- Высокая надежность при правильной эксплуатации
- Способность работать с большими токами и мощностями
Недостатки:
- Механический износ подвижных частей
- Значительные габариты и вес мощных реостатов
- Низкий КПД из-за рассеивания энергии в виде тепла
- Нелинейность характеристик в некоторых конструкциях
Несмотря на недостатки, реостаты остаются востребованными во многих областях благодаря простоте и надежности.
Современные тенденции в развитии реостатов
Развитие электроники и новых материалов привело к появлению усовершенствованных конструкций реостатов:
- Цифровые потенциометры на основе микросхем
- Реостаты с электронным управлением
- Использование новых проводящих материалов (графен, углеродные нанотрубки)
- Миниатюризация конструкций
- Повышение точности и линейности характеристик
Эти инновации позволяют создавать более эффективные и надежные устройства для регулирования электрических параметров.
Как выбрать подходящий реостат
При выборе реостата для конкретного применения следует учитывать несколько ключевых параметров:
- Диапазон регулирования сопротивления
- Максимально допустимый ток и мощность
- Точность и плавность регулировки
- Условия эксплуатации (температура, влажность, вибрации)
- Габариты и способ монтажа
- Тип управления (ручное, электронное, дистанционное)
Правильный выбор реостата обеспечит надежную и эффективную работу электрической схемы или устройства.
Реостат; сопротивление реостата
Если рассматривать устройство и принцип работы реостатной конструкции, 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.
Содержание
- Что такое реостат, как он работает?
- Как реостат включается в цепь
- Электронный переменный резистор
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.
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).
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!
Регулировка силы тока в лампочке.
На видео видно, как — при передвижении ползунка реостата вправо и влево — лампочка горит ярче, либо тусклее.
Реостаты сопротивления РСП и РСПС
Срок доставки:
5 — 15 дней
Цена:По запросу
Реостаты сопротивления ползунковые типов РСП и РСПС относятся к низковольтному оборудованию и используются в цепях AC и DC для плавного изменения в них величин напряжения или тока.
Обе модели выпускаются в 19 исполнениях, отличающихся сопротивлением проводящего элемента и габаритами. Величина максимального тока через реостат обусловлена его исполнением и лежит в пределах от 0,25 до 7,0 А.
Область применения
Реостаты сопротивления обоих типов применяются в производстве, в научных и экспериментальных лабораториях, где они используются в качестве нагрузки или как элемент регулировки тока.
Реостаты сопротивления применяются в устройствах проверки и настройки параметров срабатывания защитных устройств (токовых реле, УЗО, автоматических выключателях), в системах управления температурным режимом лабораторных электрических печей, в качестве переменного сопротивления в различных схемах.
Принцип работы и устройство
Принцип действия реостата основан на изменении сопротивления, которое вызывает пропорциональное изменение величины тока и напряжения в цепи.
Конструктивно реостат состоит из перфорированного защитного кожуха, в котором размещена полая керамическая труба. На ней виток к витку уложен высокоомный провод, по которому перемещается скользящий контакт. Концы проводов и скользящий контакт подключены к контактным зажимам.
В реостатах РСП, оборудованных одним токопроводящим элементом, перемещение скользящего контакта осуществляется непосредственно рукой, в реостатах РСПС с двумя элементами – маховиком.
Наличие трех зажимов для подключения реостата в электрическую цепь позволяет использовать его для регулирования:
- Величины тока – нагрузка подключается последовательно с реостатом;
- Величины напряжения — реостат используется в качестве делителя напряжения, нагрузка подключается параллельно к одному из сопротивлений делителя;
- Величины сопротивления – использование в качестве потенциометра.
Комплект поставки
Заказчику поставляется реостат сопротивления, соответствующий указанным в форме заказа типу, исполнению и количеству изделий. Техническая документация поставляется в 1 экземпляре на партию реостатов в один адрес.
Исполнение реостата | Допустимая сила тока, А | Сопротивление проводящего элемента в зависимости от габарита, Ом | |||
РСП-1 | РСП-2 РСПС-2 | РСП-3 РСПС-3 | РСП-4 | ||
1 | 0,26 | 1440 | 2800* | 4300* | 6500 |
2 | 0,35 | 740 | 1450* | 2200* | 3350 |
3 | 0,45 | 410 | 825* | 1280* | 1950 |
4 | 0,55 | 260 | 520* | 800* | 1200 |
5 | 0,7 | 180 | 345* | 530* | 800 |
6 | 0,85 | 125 | 240* | 370* | 560 |
7 | 1,0 | 95 | 170* | 265* | 400 |
8 | 1,4 | 50 | 105* | 165* | 250 |
9 | 1,7 | 30 | 55* | 100* | 150 |
10 | 2,1 | 20 | 41* | 63* | 95 |
11 | 2,6 | 15 | 30* | 45* | 70 |
12 | 3,0 | 10,5 | 22* | 33* | 50 |
13 | 3,4 | 8 | 17* | 25* | 38 |
14 | 4,0 | 6,5 | 13* | 20* | 30 |
15 | 4,6 | — | 10* | 15,5* | 23 |
16 | 5,0 | — | 8* | 12,5* | 19 |
17 | 5,5 | — | 6,8* | 10,6* | 16 |
18 | 6,2 | — | 5,5* | 8,5* | 13 |
Примечание: * — для реостатов серии РСПС указанная величина сопротивления удваивается. Отклонение от номинальных значений сопротивлений не более 20 % в сторону увеличения.
Тип реостата | L | B | H | A | A1 | d | Масса, кг |
РСП-1 | 293 | 64 | 96 | 266+2 | 32±1 | 4 | 1,22 |
РСП-2 | 293 | 86 | 126 | 266+2 | 32±1 | 4 | 2,015 |
РСП-3 | 393 | 86 | 126 | 366+2 | 32±1 | 4 | 2,6 |
РСП-4 | 533 | 86 | 126 | 506+2 | 32±1 | 4 | 3,32 |
РСПС-2 | 285 | 170 | 125 | 260+2 | 70±1 | 5,5 | 3,4 |
РСПС-3 | 385 | 170 | 125 | 360+2 | 70±1 | 5,5 | 4,8 |
Обзор реостатов – DERF Electronics
Обзор реостатов
youtube.com/embed/isA5I9JFjA4″ frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»> Обзор реостатов – конструкция и работа, различные применения
регулируемые и используются, когда приложения требуют регулировки тока или других сопротивление в электрической цепи. Реостаты могут регулировать характеристики генератора, слабое освещение, а также запускать или стабилизировать скорость электродвигателей.
На величину тока, протекающего по электрической цепи, влияют две вещи: величина приложенного напряжения и общее сопротивление этой цепи. Если сопротивление цепи уменьшается, электрический ток, проходящий через цепь, увеличивается. И наоборот, электрический ток ограничивается, если сопротивление цепи увеличивается.
Существует прямая зависимость между длиной провода и сопротивлением цепи. Увеличение длины провода увеличивает сопротивление между ними в цепи. Реостаты позволяют изменять сопротивление, что, в свою очередь, либо увеличивает, либо уменьшает ток в цепи. Необходимость добавлять различные резисторы для различных сопротивлений автоматически исчезает, поскольку один реостат может включать в себя различные сопротивления, необходимые для цепи, в зависимости от его диапазона.
Строительство и работа
Реостат представляет собой переменный резистор с проволочной обмоткой, который имеет две точки подключения: одну подвижную, а другую — фиксированную. Подобно потенциометру, некоторые реостаты могут иметь три точки подключения (A, B и C), как показано на рисунке 1, но все равно используются только две из них. В таких случаях имеются две неподвижные точки (А и С), только одна из которых используется, а вторая точка соединения является подвижной (В).
Реостаты также должны выдерживать большие токи по сравнению с потенциометрами. Поэтому 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.
Принцип работы реостата. Как упоминалось выше, реостаты работают по принципу, согласно которому сопротивление определенной дорожки или провода зависит от его длины. Предположим, что мы используем фиксированную точку соединения A и подвижную точку соединения B реостата, показанного на рисунке 1. Реостат будет оказывать минимальное сопротивление цепи, если ползунок находится ближе к точке A, поскольку резистивная длина катушки равна минимум. Следовательно, в этом случае по цепи может протекать большой ток.
Точно так же реостат будет оказывать максимальное сопротивление, если ползунок находится ближе к точке C, так как длина резистивной катушки максимальна. Следовательно, через цепь будет протекать небольшое количество тока, и большая часть тока будет противодействовать реостату.
Теперь предположим, что мы используем фиксированную точку соединения C и подвижную точку соединения B. В этом случае, когда ползунок расположен рядом с точкой C, реостат обеспечивает минимальное сопротивление и максимальный ток, протекающий через цепь. . Точно так же, когда ползунок перемещается близко к точке А, реостат обеспечивает максимальное сопротивление и минимальный ток, протекающий через цепь.
Наконец, важно знать максимальное и минимальное сопротивления, необходимые для вашей цепи. Реостаты имеют максимальное и минимальное сопротивление, поэтому они не могут оказывать сопротивление за пределами своего унаследованного диапазона.
Теперь вам может быть интересно, существует ли высшая точка, до которой сопротивление внутри реостата может быть уменьшено или повышено. Для всех реостатов они имеют номинальное сопротивление, например, если номинал реостата составляет 50 кОм, минимальное сопротивление, которое он будет обеспечивать, равно нулю, а максимальное будет около 50 кОм.
Различные применения
Реостаты используются в ситуациях, когда для передачи электроэнергии требуется высокое напряжение. Они либо работают как переменный резистор, либо как делитель потенциала. Пример реостатов, работающих как переменный резистор, есть в диммерах. Вентиляторные диммеры и диммеры света часто используют реостаты для управления изменением скорости и интенсивности света соответственно.
Реостаты используются для изменения интенсивности света при недостаточном освещении. Поток электрического тока через лампочку уменьшается. При увеличении сопротивления реостатов яркость света уменьшается. Точно так же увеличивается поток электрического тока через лампочку. При увеличении сопротивления реостатов яркость света увеличивается.
Когда реостат увеличивает свое сопротивление, электрический ток через лампочку уменьшается, и свет тускнеет. Этот же процесс замедлит работу потолочного или переносного настенного вентилятора. Радиоприемники оснащены реостатами для регулировки громкости. Скорости двигателя также можно регулировать с помощью реостатов. Их также можно использовать для контроля температуры в духовке, обогревателе или квартире.
Реостаты также работают как делители потенциалов. В мосте Уитстона используется тот же принцип разделения потенциалов. В различных типах резистивных датчиков используется метод деления потенциала, тензометрические датчики, светочувствительные резисторы и термисторы. Реостаты можно использовать для измерения сопротивления датчика через микроконтроллер. Реостаты могут выполнять измерения высокого напряжения, а также точное смещение логического уровня.
Реостаты по-прежнему являются основным и распространенным компонентом для управления разрядом тока в электрической цепи. Однако твердотельные устройства, такие как симисторы и выпрямители с кремниевым управлением (SCR), заняли место реостатов. Реостаты менее эффективны, чем симисторы, и менее надежны из-за наличия механических компонентов.
В основном они используются, когда цепи необходимо настроить или откалибровать. В линиях электропередач высокого напряжения также используются реостаты в качестве делителей потенциала. Низкий ток и высокое напряжение вызывают минимальные потери при передаче электроэнергии. Это помогает снабжать электричеством миллионы домов по всему миру.
Реостат | электронное устройство | Британика
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- В этот день в истории
- Викторины
- Подкасты
- Словарь
- Биографии
- Резюме
- Популярные вопросы
- Инфографика
- Демистификация
- Списки
- #WTFact
- Товарищи
- Галереи изображений
- Прожектор
- Форум
- Один хороший факт
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Britannica объясняет
В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы. - Britannica Classics
Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica. - #WTFact Видео
В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти. - Demystified Videos
В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы. - На этот раз в истории
В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
- Студенческий портал
Britannica — это лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д. - Портал COVID-19
Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня. - 100 женщин
Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.