Для чего нужен реостат
Мы все, должно быть, видели и использовали цилиндрическое устройство, называемое реостатом, при проведении экспериментов в лаборатории физики. Но мы никогда особо не вникали в его технические детали.
Реостат представляет собой тип переменного резистора, сопротивление которого можно изменять с целью изменения количества электрического тока, протекающего через электрическую цепь. Обычно доступные резисторы имеют фиксированное значение и используются для ограничения меньших значений электрического тока. Реостат используется для изменения более высоких значений электрического тока.
Краткая история возникновения реостата
В девятнадцатом веке сэр Чарльз Уитстон изобрел реостат, используя длинную трубку с намотанной на нее проволокой и регулируемый ползунок. Слово «реостат» состоит из двух слов («рео» означает поток тока на греческом языке и «стат» означает стационарный инструмент). При помещении в электрическую цепь поток электричества изменялся через две клеммы: одну клемму рядом со скользящим контактом, а другую, подключенную ближе к днищу.
Современный реостат мало чем отличается от своей более ранней версии. Длинная цилиндрическая конструкция с керамическим сердечником плотно обмотана нихромовой проволокой. Керамический сердечник действует как изолирующий материал для выделяемого тепла. Подобно потенциометру, реостат имеет три контакта, из которых используются только два. Вверху присутствует ползунок, который может свободно двигаться и контактирует с намотанными проводами.
Принцип работы реостата
Работа реостата основана на законе Ома, который описывается формулой R = V/I (где R = сопротивление, V = напряжение, I = ток). Из приведенного закона мы видим, что сопротивление обратно пропорционально току. Это означает, что увеличение сопротивления уменьшает силу тока и наоборот.
Также по вспомним следующую формулу: R = ρL/А (где R = сопротивление, ρ = удельное сопротивление, L = длина, A = площадь поперечного сечения).
Сопротивление прямо пропорционально длине. Следовательно, сопротивление увеличивается по мере увеличения длины провода (т.е. количества витков).
Конструкция реостата
Как указывалось ранее, из трех выводов реостата используются только два.
На приведенной схеме показано, как реализованы соединения в реостате, помещенном в электрическую цепь. Один конец провода, откуда ток входит в устройство, подключается к нижней левой клемме (клемма А). Перемещая ползунок, сопротивление можно увеличивать или уменьшать. Затем этот переменный ток течет через правую верхнюю клемму (клемма B) дальше в электрическую цепь.
Ползунок, расположенный близко к клемме А, указывает на низкое сопротивление, тогда как при приближении к клемме В сопротивление увеличивается. Если мы используем клеммы B и C, минимальное сопротивление достигается, когда мы перемещаем ползунок ближе к клемме B, потому что теперь длина резистивного пути уменьшается. Это приводит к протеканию большого количества электрического тока. Когда ползунковый регулятор перемещается к клемме А, максимальное сопротивление достигается по мере увеличения длины резистивного пути. Поэтому большой поток электрического тока ограничивается.
Реостат обозначается следующим символом:
Области применения реостата
Реостат обычно используется там, где требуется высокое напряжение или ток. К таким приложениям относятся:
- Изменение силы света лампочки. Увеличение сопротивления реостата уменьшает прохождение электрического тока, что приводит к затемнению света и наоборот
- Генераторы
- Системы изменения скорости двигателя
- Системы контроля температуры
- Системы контроля громкости
Типы реостата
Линейный реостат: он имеет цилиндрическую форму, в которой ползунок перемещается линейно. Они в основном используются в лабораториях для обучения и экспериментов.
Вращающийся реостат: имеет вращающийся резистивный путь. При этом ползунок крепится на валу и перемещается вращательным образом, вращаясь на 3/4 окружности. Они в основном используются в силовых приложениях.
Калибровочный реостат: они небольшого размера и представляют собой не что иное, как небольшой реостат. Триммеры или калибровочные реостаты используются на печатной плате для целей калибровки.
Чем реостат отличается от потенциометра
Хотя оба эти устройства служат для изменения величины сопротивления, они имеют определенные различия. Во-первых, реостат представляет собой 2-концевое устройство, у него два терминала, используемые для работы. Потенциометр представляет собой 3-концевое устройство, у него три терминала, используемые для работы.
Во-вторых, реостат не может использоваться как потенциометр, а потенциометр во многих случаях может использоваться как реостат.
И, в-третьих, реостат изменяет ток, а потенциометр изменяет напряжение.
© digitrode.ru