Rhēostati: Materiales Constructionesque et Applicationes
Rheostat est species variabilis resistor qui potest regulare currentem vel voltantiam in circuito electrico. Rheostates saepe utuntur ut dispositiva controlis potentiae, sicut regulando celeritatem motricis electrici, luminis lucernae, aut caloris fornacis electricae. Rheostates etiam adhibentur ad metiendas ignotas voltantias vel differentias potentialis per earum comparationem cum notis.
Quid est Rheostat?
Rheostat definitur ut dispositivum quod potest variare resistentiam in circuitu electrico per mutationem positionis puncti contactus secundum elementum resistentiale.
Elementum resistentiale potest esse filum metallicum, bacillum carbonis, vel solutio liquida. Punctus contactus potest esse terminus glissans, rota rotatoria, vel brachium wiper.
Resistentia rheostati pendet a longitudine et area sectionis transversalis elementi resistentialis, tamquam materia qua factus est. Resistentia potest calculari per formulam:
ubi R est resistentia, ρ est resistivitas materiae, l est longitudo elementi resistentialis, et A est area sectionis transversalis.
Currentus per rheostatum potest regi per movendum punctum contactus propius vel remotius ab uno extremo elementi resistentialis. Quanto propius punctus contactus est ad unum extremum, tanto minor resistentia et maior currentus. Quanto remotius punctus contactus est ab uno extremo, tanto maior resistentia et minor currentus.
Quomodo Constructi Sunt Rheostates?
Rheostates diversimode constructi possunt secundum applicationes et specificationes suas. Quaedam communes species rheostatorum sunt:
Rheostates filowound: Hi fiunt per volvendum longum filum materialis altae resistivitatis circa nucleum insulantem, sicut ceramicum vel plasticum.
Filum potest involvi in spirale vel forma helicoidali. Terminalis glissans vel rota rotatoria potest moveri secundum filum ad mutandum resistentiam. Rheostates filowound apti sunt pro altis currentibus et parvis voltantibus.
Rheostates carbonacei: Hi fiunt per usum bacilli vel placentae carbonis ut elementum resistentiale. Brachium wiper potest moveri secundum superficiem carbonis ad mutandum resistentiam. Rheostates carbonacei apti sunt pro parvis currentibus et magnis voltantibus.
Rheostates liquidi: Hi fiunt per usum solutionis conductivae liquidae, sicut aqua salina vel acidum, ut elementum resistentiale. Duo electrodos immersi sunt in liquidum et connectuntur ad fontem potentiae et onus. Distantia inter electrodos potest variari ad mutandum resistentiam. Rheostates liquidi apti sunt pro valde altis currentibus et parvis voltantibus.
Quae Materiales Adhibentur Pro Rheostatibus?
Materiales adhibiti pro rheostatibus debent habere altam resistivitatem, altam temperaturam operativam, altam resistentiam corrosionis, aptam firmitatem mechanicam, aptam ductilitatem, et parvum costum. Quaedam communes materiales adhibiti pro rheostatibus sunt:
Platinum: Platinum est metalis nobilis qui habet valde altam resistivitatem et punctum fusionis. Habet etiam altam resistentiam ad oxidationem, altam ductilitatem, altam malleabilitatem, bonam firmitatem mechanicam, et bonam stabilitatem cum temperatura et stressu mechanicis. Tamen, platinum est valde carum et rarum, ita ut eius usus in ingenieria electrica limitetur ad furnaces laboratoryas, resistance thermometers, et aliquos rheostatos.
Constantan: Constantan est alligatio cupri-nickeli quae habet parvum coefficientem temperature resistivitatis, significans eius resistivitatem constantem super latum spectrum temperaturarum. Habet etiam altam resistentiam ad oxidationem, bonam firmitatem mechanicam, et bonam stabilitatem cum temperatura et stressu mechanicis. Constantan late adhibitur pro connectionibus electricis in instrumentis, sicut shunt resistores, series resistores, swamp resistores, standard resistores, et rheostatos.
Nichrome: Nichrome est alligatio nickel-chromii quae habet altam resistivitatem et punctum fusionis. Habet etiam altam resistentiam ad oxidationem et corrosionem, bonam firmitatem mechanicam, et bonam ductilitatem. Nichrome late adhibetur pro elementis calefactoribus et rheostatis filowound.
Quae Sunt Applicationes Rheostatorum?
Rheostates multas applicationes habent in variis disciplinis ingenieriae et scientiae. Exempla sunt:
Controlis potentiae: Rheostates adhiberi possunt ad regulandum output potentiae dispositivorum sicut motrices electricae, lumina, fornaces, etc. Per variandum resistentiam rheostati in serie cum dispositivo, voltantia vel currentus ei suppeditata potest regi.
Divisor voltantis: Rheostates adhiberi possunt ad dividendum fontem voltantis in minores fractiones per connexionem eorum in serie. Per variandum resistentiam unius vel plurium rheostatorum in circuitu divisoris voltantis, diversas voltantias output potest obtineri.
Potentiometrum: Rheostates adhiberi possunt ad metiendas ignotas voltantias vel differentias potentialis per earum comparationem cum notis. Potentiometrum est species rheostati quae habet tres terminales: unus connectus ad extremum fixum elementi resistentialis, unus connectus ad punctum contactus variabilem secundum ipsum, et unus connectus ad circuitum externum. Per regulandum positionem puncti contactus donec nullus currentus per ipsum fluit (i.e., quando ambae voltantiae sunt aequales), ignota voltantia determinari potest.
Strain gauge: Rheostates adhiberi possunt ad metiendas strain (i.e., deformationem) in materialibus per mutationem suae resistentiae subiecta stress (i.e., vi). Strain gauge est species rheostati quae habet duos terminales connectos ad oppositos extremae tenuis foili metallici qui est adfixus objecto sub stress. Quo objectum deformatur propter stress, sic et foili; hoc mutat eius longitudinem et aream sectionis transversalis (et ideo eius resistentiam). Per metiendam hanc mutationem resistentiae per circuitum electricum (sicut Wheatstone bridge), strain potest
