REOSTAATIN MÄÄRITELMÄ
Resostaatti on muuttuva vastus, jota käytetään sähkövirran kulun ohjaamiseen lisäämällä tai vähentämällä vastusta manuaalisesti. Englantilainen tiedemies Sir Charles Wheatstone keksi sanan reostaatti, se on johdettu kreikankielisistä sanoista ”rheos” ja ”-statis”, jotka tarkoittavat virranohjauslaitetta tai virranohjauslaitetta.
Mikä on reostaatti?
Sähköpiirin läpi kulkeva sähkövirta määräytyy kahdesta tekijästä: syötetyn jännitteen määrästä ja sähköpiirin kokonaisvastuksesta. Jos pienennämme piirin vastusta, piirin läpi kulkeva sähkövirta kasvaa. Toisaalta, jos kasvatamme piirin vastusta, piirin läpi kulkevan sähkövirran virtaus vähenee.
Sijoittamalla reostaatin sähköpiiriin voimme ohjata (lisätä tai vähentää) sähkövirran virtausta piirissä. Reostaatti vähentää sähkövirran virtausta tietylle tasolle. Se ei kuitenkaan estä sähkövirran virtausta kokonaan. Jotta sähkövirran kulku voidaan estää kokonaan, tarvitaan ääretön vastus. Käytännössä sähkövirran täydellinen estäminen ei ole mahdollista.
Resostaatin rakenne
Resostaatin rakenne on lähes samanlainen kuin potentiometrin. Potentiometrin tavoin myös reostaatti koostuu kolmesta liittimestä: liittimestä A, liittimestä B ja liittimestä C. Käytämme kuitenkin vain kahta liittintä: joko A ja B tai B ja C. Liittimet A ja C ovat kaksi kiinteää liittintä, jotka on kytketty raidaksi kutsutun resistiivisen elementin kumpaankin päähän, ja liittimessä B on muuttuva liitin, joka on kytketty liukuvaan pyyhkijään tai liukusäätimeen.
Vastuselementtiä pitkin liikkuva pyyhin muuttaa reostaatin vastusta. Reostaatin resistanssi muuttuu, kun liukusäädintä tai pyyhintä liikutetaan resistiivisen polun yli. Reostaatin resistiivinen elementti on valmistettu lankakelasta tai ohuesta hiilikalvosta.
Reostaatit ovat useimmiten lankakäämitettyjä. Näin ollen reostaatteja kutsutaan joskus myös muuttuviksi lankakäämitetyiksi vastuksiksi. Yleensä reostaatit valmistetaan käämimällä nikromilanka eristävän keraamisen ytimen ympärille. Reostaatin keraaminen ydin toimii lämpöä eristävänä materiaalina. Näin ollen keraaminen ydin ei päästä lämpöä läpi.
Resostaatin resistanssi riippuu resistiivisen radan pituudesta
Resostaatin resistanssi riippuu resistiivisen radan pituudesta, jonka läpi kulkee sähkövirta.
Jos käytämme reostaatissa liittimiä A ja B, minimiresistanssi saavutetaan, kun siirretään liukusäädintä tai pyyhintä lähelle liitintä A, koska resistiivisen radan pituus pienenee. Tämän seurauksena vain pieni määrä sähkövirtaa estyy ja suuri määrä sähkövirtaa sallitaan.
Aivan samalla tavalla maksimiresistanssi saavutetaan, kun siirretään liukusäädin lähelle liitintä C, koska resistiivisen polun pituus kasvaa. Tämän seurauksena suuri määrä sähkövirtaa estyy ja vain pieni määrä sähkövirtaa pääsee kulkemaan.
Jos käytämme liittimiä B ja C, pienin vastus saavutetaan, kun siirretään liukusäädin tai pyyhin lähelle liitintä C, koska resistiivisen polun pituus pienenee. Tämän seurauksena vain pieni määrä sähkövirtaa estyy ja suuri määrä sähkövirtaa sallitaan.
Vaavalla tavalla suurin vastus saavutetaan, kun siirretään liukusäädin lähelle liitintä A, koska resistiivisen polun pituus kasvaa. Tämän seurauksena suuri määrä sähkövirtaa estyy ja vain pieni määrä sähkövirtaa sallitaan.
Muista, ettemme pienennä johdon tai resistiivisen polun vastusta, vaan vain lyhennämme resistiivisen polun pituutta vastuksen pienentämiseksi. Kun käännämme ulkosäädintä käsillämme, pyyhin tai liukusäädin liikkuu resistiivistä polkua pitkin.
Resostaatin symboli
Amerikkalaisen standardin mukainen ja kansainvälisen standardin mukainen reostaatin symboli on esitetty alla olevassa kuvassa.
Kolmilla päätelaitteilla varustetut siksak-viivat edustavat amerikkalaisen standardin mukaista reostaattisymbolia, ja suorakulmainen laatikko, jossa on kolme päätelaitetta, edustaa reostaattisymbolia, jossa on kansainvälinen standardi.
Reostaattien tyypit
Reostaatteja on kahta tyyppiä:
- Rotaariset reostaatit
- Lineaariset reostaatit
Rotaariset reostaatit
Rotaarisia reostaatteja kutsutaan toisinaan myös nimellä ympyrärakenteinen reostaatti, koska sen resistiivinen elementti muistuttaa ympyrää. Pyörivän reostaatin resistiivinen elementti on pyöreä tai kulmikas. Tämäntyyppisissä vastuksissa pyyhin tai liukusäädin liikkuu pyörivästi. Pyöriviä reostaatteja käytetään useimmissa sovelluksissa kuin lineaarisia reostaatteja, koska niiden koko on pienempi kuin lineaaristen reostaattien.
Lineaariset reostaatit
Lineaarisia reostaatteja kutsutaan joskus myös sylinterimäisiksi reostaateiksi, koska sen resistiivinen elementti näyttää sylinteriltä. Tämäntyyppisissä vastuksissa pyyhin tai liukusäädin liikkuu lineaarisesti. Lineaarisia reostaatteja käytetään laboratorioissa tutkimuksen tekemisessä ja opetuksessa.
Potentiometrin ja reostaatin ero
Potentiometrin ja reostaatin rakenne on sama. Tärkein ero on tapa, jolla käytämme sitä toiminnassa. Potentiometreissä käytämme kaikkia kolmea liitintä toiminnan suorittamiseen, kun taas reostaateissa käytämme vain kahta liitintä toiminnan suorittamiseen.
REOSTAATIN SOVELLUKSET
- Resostaattia käytetään yleensä sovelluksissa, joissa tarvitaan suurta jännitettä tai virtaa.
- Resostaatteja käytetään himmennetyissä valaisimissa valon voimakkuuden muuttamiseen. Jos kasvatamme reostaatin vastusta, sähkövirran virtaus hehkulampun läpi vähenee. Tämän seurauksena valon kirkkaus vähenee. Vastaavasti, jos reostaatin vastusta pienennetään, sähkövirran virtaus lampun läpi kasvaa. Tämän seurauksena valon kirkkaus kasvaa.
- Resostaatteja käytetään lisäämään tai vähentämään radion äänenvoimakkuutta ja lisäämään tai vähentämään sähkömoottorin nopeutta.