Definicja reostatu
Reostat to rezystor zmienny, który służy do sterowania przepływem prądu elektrycznego poprzez ręczne zwiększanie lub zmniejszanie rezystancji. Angielski naukowiec Sir Charles Wheatstone ukuł słowo reostat, pochodzi ono od greckiego słowa „rheos” i „-statis”, które oznacza urządzenie kontrolujące strumień lub urządzenie kontrolujące prąd.
Co to jest reostat?
Prąd elektryczny płynący przez obwód elektryczny jest określony przez dwa czynniki: wielkość przyłożonego napięcia i całkowitą rezystancję obwodu elektrycznego. Jeżeli zmniejszymy opór obwodu, to przepływ prądu elektrycznego przez obwód będzie większy. Z drugiej strony, jeśli zwiększymy opór obwodu, przepływ prądu elektrycznego przez obwód zostanie zmniejszony.
Umieszczając reostat w obwodzie elektrycznym, możemy kontrolować (zwiększać lub zmniejszać) przepływ prądu elektrycznego w obwodzie. Reostat zmniejsza przepływ prądu elektrycznego do pewnego poziomu. Nie blokuje on jednak całkowicie przepływu prądu elektrycznego. Aby całkowicie zablokować przepływ prądu elektrycznego potrzebny jest nieskończony opór. Praktycznie nie jest możliwe całkowite zablokowanie prądu elektrycznego.
Konstrukcja reostatu
Konstrukcja reostatu jest prawie podobna do potencjometru. Podobnie jak potencjometr, reostat również składa się z trzech zacisków: zacisku A, zacisku B i zacisku C. Używamy jednak tylko dwóch zacisków: albo A i B, albo B i C. Zacisk A i zacisk C to dwa stałe zaciski połączone z obydwoma końcami elementu oporowego zwanego torem, a zacisk B to zacisk zmienny połączony z suwakiem lub suwakiem.
Przetwornik przesuwający się po elemencie rezystancyjnym zmienia rezystancję reostatu. Rezystancja reostatu jest zmieniana, gdy suwak lub wycieraczka jest przesuwana po ścieżce rezystywnej. Element rezystancyjny reostatu jest wykonany ze zwoju drutu lub cienkiej folii węglowej.
Rheostaty są najczęściej nawijane na drut. Stąd, reostaty są również czasami określane jako zmienne rezystory nawinięte drutem. Ogólnie rzecz biorąc, reostaty są wykonane przez nawijanie drutu Nichrom wokół izolacyjnego rdzenia ceramicznego. Rdzeń ceramiczny reostatu działa jako materiał izolacyjny do ciepła. W związku z tym, rdzeń ceramiczny nie pozwala ciepła przez niego.
Opór reostatu zależy od długości toru oporowego
Opór reostatu zależy od długości toru oporowego, przez który płynie prąd elektryczny.
Jeżeli w reostacie zastosujemy zaciski A i B, to minimalną rezystancję osiągniemy, gdy suwak lub wycieraczkę zbliżymy do zacisku A, ponieważ długość toru rezystancyjnego maleje. W efekcie tylko niewielka ilość prądu elektrycznego jest blokowana, a duża ilość prądu elektrycznego jest przepuszczana.
W podobny sposób maksymalną rezystancję osiągniemy, gdy suwak zbliżymy do zacisku C, ponieważ długość drogi oporowej wzrasta. W rezultacie duża ilość prądu elektrycznego jest blokowana i tylko niewielka ilość prądu elektrycznego jest przepuszczana.
Jeśli używamy zacisków B i C, minimalną rezystancję uzyskujemy, gdy przesuwamy suwak lub wycieraczkę blisko zacisku C, ponieważ długość ścieżki rezystancyjnej maleje. W rezultacie tylko niewielka ilość prądu elektrycznego jest blokowana, a duża ilość prądu elektrycznego jest przepuszczana.
W podobny sposób maksymalną rezystancję osiągniemy, gdy suwak zbliżymy do zacisku A, ponieważ długość drogi oporowej wzrasta. W rezultacie duża ilość prądu elektrycznego jest blokowana i tylko niewielka ilość prądu elektrycznego jest dozwolona.
Pamiętajmy, że nie zmniejszamy oporu przewodu lub ścieżki oporowej; zamiast tego, po prostu zmniejszamy długość ścieżki oporowej, aby zmniejszyć opór. Kiedy obracamy zewnętrzną gałkę rękami, wycieraczka lub suwak porusza się wzdłuż ścieżki oporowej.
Symbol reostatu
Standardowy amerykański i standardowy międzynarodowy symbol reostatu jest pokazany na poniższym rysunku.
Linie zygzakowate z trzema zaciskami reprezentują standardowy amerykański symbol reostatu, a prostokątne pudełko z trzema zaciskami reprezentuje standardowy międzynarodowy symbol reostatu.
Typy reostatów
Reostaty są dwóch typów:
- Reostaty obrotowe
- Reostaty liniowe
Reostaty obrotowe
Reostat obrotowy jest również czasami określany jako reostat okrągły, ponieważ jego element oporowy wygląda jak okrąg. Element rezystywny reostatu obrotowego jest okrągły lub kątowy. W tych typach rezystorów, wiper lub suwak porusza się w sposób obrotowy. Reostaty obrotowe są wykorzystywane w większości zastosowań niż liniowe reostaty, ponieważ ich rozmiar jest mniejszy niż liniowe reostaty.
Reostaty liniowe
Reostat liniowy jest również czasami określany jako reostat cylindryczny, ponieważ jego element rezystancyjny wygląda jak cylinder. W tych typach rezystorów, wiper lub suwak porusza się w sposób liniowy. Reostaty liniowe są używane w laboratoriach do prowadzenia badań i nauczania.
Różnica między potencjometrem a reostatem
Konstrukcja zarówno potencjometru jak i reostatu jest taka sama. Główną różnicą jest sposób w jaki wykorzystujemy je do działania. W potencjometrach, używamy wszystkich trzech zacisków do wykonywania operacji, podczas gdy w reostatach, używamy tylko dwóch zacisków do wykonywania operacji.
Zastosowanie reostatu
- Reostat jest ogólnie używany w aplikacjach, gdzie wymagane jest wysokie napięcie lub prąd.
- Reostaty są używane w przyciemnionych światłach do zmiany natężenia światła. Jeśli zwiększymy opór reostatu, przepływ prądu elektrycznego przez żarówkę zmniejsza się. W efekcie jasność światła maleje. W podobny sposób, jeśli zmniejszymy opór reostatu, przepływ prądu elektrycznego przez żarówkę wzrośnie. W rezultacie jasność światła wzrasta.
- Rheostaty są używane do zwiększania lub zmniejszania głośności radia oraz do zwiększania lub zmniejszania prędkości obrotowej silnika elektrycznego.
.