Reostati: Materijali konstrukcija i primjene

Reostat je vrsta promjenjivog otpornika koji može prilagođavati struju ili napon u električnom krugu. Reostati često se koriste kao uređaji za kontrolu snage, poput kontrole brzine električnog motora, svjetline svjetla ili temperature električne pećnice. Reostati se također koriste za mjerenje nepoznatih naponova ili razlika potencijala usporedbom s poznatim.

Što je reostat?

Reostat se definira kao uređaj koji može mijenjati otpornost u električnom krugu mijenjanjem položaja kontaktne točke duž otpornog elementa.

Otporni element može biti metalna žica, ugljeni štap ili tekući otapalac. Kontaktne točke mogu biti klizni terminal, rotirajući gumb ili češljak.

Otpornost reostata ovisi o duljini i presjeku otpornog elementa, kao i o materijalu iz kojeg je napravljen. Otpornost se može izračunati pomoću formule:

gdje je R otpornost, ρ specifična otpornost materijala, l je duljina otpornog elementa, a A je presjek.

Struja kroz reostat može se kontrolirati pomicanjem kontaktne točke bliže ili dalje od jednog kraja otpornog elementa. Što je kontaktna točka bliža jednom kraju, manja je otpornost i veća struja. Što je kontaktna točka dalje od jednog kraja, veća je otpornost i manja struja.

Kako su reostati konstruirani?

Reostati se mogu konstruirati na različite načine ovisno o njihovoj primjeni i specifikacijama. Neki uobičajeni tipovi reostata su:

• Reostati s navijanom žicom: Ti se izrađuju navijanjem dugače žice visokog otpora oko izolacijskog jezgra, poput keramike ili plastike.

  

• Žica se može naviti u spiralni ili helikalni oblik. Klizni terminal ili rotirajući gumb mogu se pomaknuti duž žice kako bi se promijenila otpornost. Reostati s navijanom žicom su prikladni za velike struje i niske napon.

• Ugljeni reostati: Ti se izrađuju korištenjem ugljenog štapa ili ploče kao otpornog elementa. Češljak se može pomaknuti duž ugljenog površine kako bi se promijenila otpornost. Ugljeni reostati su prikladni za male struje i visoke napon.

• Tečni reostati: Ti se izrađuju korištenjem provodljivog tečnog rastvora, poput solane vode ili kiseline, kao otpornog elementa. Dva elektroda su uronjena u tekućinu i spojeni s izvorom struje i opterećenjem. Udaljenost između elektroda se može varirati kako bi se promijenila otpornost. Tečni reostati su prikladni za vrlo velike struje i niske napon.

Koji materijali se koriste za reostate?

Materijali koji se koriste za reostate trebaju imati visoku specifičnu otpornost, visoku radnu temperaturu, visoku otpornost na koroziju, prikladnu mehaničku čvrstoću, prikladnu duktilnost i nisku cijenu. Neki uobičajeni materijali koji se koriste za reostate su:

• Platina: Platina je blagorodan kovinski materijal s vrlo visokom specifičnom otpornošću i točkom taljenja. Također ima visoku otpornost na oksidaciju, visoku duktilnost, visoku maleabilnost, dobru mehaničku čvrstoću i dobru stabilnost pri promjenama temperature i mehaničkog stresa. Međutim, platina je vrlo skupa i rijetka, pa se njena upotreba u elektrotehnici ograničava na laboratorijske pećnice, termometri otpornosti i neki reostati.

• Konstantan: Konstantan je legura bakra i nikelja s niskim temperaturnim koeficijentom otpornosti, što znači da mu specifična otpornost ostaje konstantna u širokom rasponu temperatura. Također ima visoku otpornost na oksidaciju, dobr