Rheostat definitie
Rheostat is een variabele weerstand, die wordt gebruikt om de stroom van elektrische stroom te regelen door handmatig de weerstand te verhogen of te verlagen. De Engelse wetenschapper Sir Charles Wheatstone bedacht het woord rheostat, het is afgeleid van het Griekse woord “rheos” en “-statis” wat een stroom controlerend apparaat of een stroom controlerend apparaat betekent.
Wat is een rheostaat?
De elektrische stroom die door een elektrisch circuit loopt wordt bepaald door twee factoren: de hoeveelheid spanning die wordt aangelegd en de totale weerstand van het elektrische circuit. Als we de weerstand van de stroomkring verlagen, zal de elektrische stroom door de stroomkring toenemen. Als we daarentegen de weerstand van de stroomkring verhogen, zal de elektrische stroom door de stroomkring afnemen.
Door de reostaat in de elektrische stroomkring te plaatsen, kunnen we de elektrische stroom in de stroomkring regelen (verhogen of verlagen). De reostaat vermindert de elektrische stroom tot een bepaald niveau. Hij blokkeert de elektrische stroom echter niet volledig. Om de elektrische stroom volledig te blokkeren, hebben we een oneindige weerstand nodig. In de praktijk is het niet mogelijk om de elektrische stroom volledig te blokkeren.
Bouw van de rheostaat
De bouw van de rheostaat is bijna gelijk aan die van de potentiometer. Evenals de potentiometer bestaat ook de reostaat uit drie aansluitklemmen: aansluitklem A, aansluitklem B en aansluitklem C. Wij gebruiken echter slechts twee aansluitklemmen: ofwel A en B ofwel B en C. Aansluitklem A en aansluitklem C zijn de twee vaste aansluitklemmen die zijn verbonden met beide uiteinden van het resistieve element dat spoor wordt genoemd en aansluitklem B is de variabele aansluitklem die is verbonden met de schuivende wisser of schuifregelaar.
De schraper die langs het resistieve element beweegt, varieert de weerstand van de rheostaat. De weerstand van de rheostaat verandert wanneer de schuifregelaar of de wisser over het resistieve pad wordt bewogen. Het weerstandselement van de reostaat is gemaakt van een spoel van draad of een dunne koolstoffilm.
Rheostaten zijn meestal draadgewonden. Daarom worden reostaten ook wel eens variabele draadgewonden weerstanden genoemd. Over het algemeen worden reostaten gemaakt door de nichroomdraad rond een isolerende keramische kern te winden. De keramische kern van de rheostaat werkt als isolatiemateriaal tegen de hitte. De keramische kern laat dus geen warmte door.
De weerstand van de reostaat is afhankelijk van de lengte van het weerstandsspoor
De weerstand van de reostaat is afhankelijk van de lengte van het weerstandsspoor waar de elektrische stroom doorheen loopt.
Als we de aansluitingen A en B in de rheostaat gebruiken, wordt de minimale weerstand bereikt als we de schuifregelaar of de ruitenwisser dicht bij aansluitingspunt A bewegen, omdat de lengte van het weerstandsspoor afneemt. Dientengevolge, wordt slechts een kleine hoeveelheid elektrische stroom geblokkeerd en de grote hoeveelheid elektrische stroom wordt toegelaten.
Op soortgelijke wijze wordt de maximale weerstand bereikt wanneer we de schuifknop dicht bij aansluitpunt C zetten, omdat de lengte van de weerstand toeneemt. Het resultaat is dat een grote hoeveelheid elektrische stroom wordt geblokkeerd en slechts een kleine hoeveelheid elektrische stroom wordt toegelaten.
Als we de aansluitingen B en C gebruiken, wordt de minimale weerstand bereikt wanneer we de schuifregelaar of de ruitenwisser dicht bij aansluitpunt C bewegen, omdat de lengte van het weerstands pad afneemt. Dientengevolge, wordt slechts een kleine hoeveelheid elektrische stroom geblokkeerd en de grote hoeveelheid elektrische stroom wordt toegelaten.
Op dezelfde manier wordt de maximale weerstand bereikt wanneer we de schuif dicht bij terminal A brengen, omdat de lengte van de weerstandsweg toeneemt. Het resultaat is dat een grote hoeveelheid elektrische stroom wordt geblokkeerd en slechts een kleine hoeveelheid elektrische stroom wordt toegelaten.
Bedenk dat we niet de weerstand van de draad of het weerstandspad verminderen; in plaats daarvan verminderen we slechts de lengte van het weerstandspad om de weerstand te verminderen. Wanneer we de buitenknop met onze handen draaien, beweegt de wisser of schuifregelaar langs het weerstandspad.
Symbool van de reostaat
Het Amerikaanse standaard- en het internationale standaardsymbool van de reostaat wordt in de onderstaande figuur weergegeven.
De zigzaglijnen met drie aansluitingen stellen het Amerikaanse standaardsymbool van de reostaat voor en de rechthoekige doos met drie aansluitingen stelt het internationale standaardsymbool van de reostaat voor.
Typen reostaten
Reostaten zijn er in twee soorten:
- Roterende reostaten
- Lineaire reostaten
Roterende reostaten
Roterende reostaat wordt ook wel cirkelvormige reostaat genoemd omdat het weerstandselement eruit ziet als een cirkel. Het weerstandselement van de roterende reostaat is cirkelvormig of hoekig. Bij deze typen weerstanden beweegt de ruitenwisser of schuifknop op een roterende manier. De roterende rheostats worden gebruikt in de meeste toepassingen dan de lineaire rheostats omdat hun grootte kleiner is dan lineaire rheostats.
Lineaire rheostats
Lineaire rheostat wordt ook soms bedoeld als cilindrische rheostat omdat zijn weerstandselement als een cilinder kijkt. In deze types van weerstanden, beweegt de wisser of de schuifregelaar zich op een lineaire manier. Lineaire reostaten worden gebruikt in laboratoria voor het doen van onderzoek en het geven van onderwijs.
Verschil tussen potentiometer en reostaat
De constructie van zowel de potentiometer als de reostaat is hetzelfde. Het belangrijkste verschil is de manier waarop wij het voor verrichting gebruikten. In potentiometers, gebruiken wij alle drie terminals voor het uitvoeren van de verrichting terwijl in rheostats, wij slechts twee terminals gebruiken voor het uitvoeren van operation.
Toepassingen van rheostat
- Rheostat wordt over het algemeen gebruikt in de toepassingen waar het hoge voltage of de stroom worden vereist.
- Rheostats worden gebruikt in schemerlampen om de intensiteit van licht te veranderen. Als wij de weerstand van de rheostat verhogen, vermindert de stroom van elektrische stroom door de gloeilamp. Als gevolg daarvan neemt de lichtsterkte af. Als we de weerstand van de regelaar verlagen, neemt de stroom door de gloeilamp toe. Als gevolg daarvan neemt de lichtsterkte toe.
- Rheostaten worden gebruikt om het volume van een radio te verhogen of te verlagen en om de snelheid van een elektromotor te verhogen of te verlagen.