Potenciometri: Materiali, izdelava in uporaba
Rheostat je vrsta variabilnega upornika, ki lahko nastavi tok ali napetost v električnem krogu. Rheostati se pogosto uporabljajo kot naprave za nadzor moči, na primer za nadzor hitrosti električnega motorja, svetlosti svetlobe ali temperature električnega pečica. Rheostati se uporabljajo tudi za merjenje neznanih napetosti ali potencialnih razlik z njihovo ravnotežjem s znanimi.
Kaj je rheostat?
Rheostat je opredeljen kot naprava, ki lahko spremeni upornost v električnem krogu z menjanjem položaja stikala na upornem elementu.
Uporni element lahko predstavlja metalno žico, ogljikov štapič ali tekočo rešitev. Stikalo lahko predstavlja klizni terminal, vrteči gumbovi ali čistična ramena.
Upornost rheostata odvisna je od dolžine in prereza upornega elementa, kot tudi materiala, iz katerega je izdelan. Upornost se lahko izračuna z uporabo formule:
kjer je R upornost, ρ specifična upornost materiala, l dolžina upornega elementa, A pa prerez.
Tok skozi rheostat se lahko kontrolira z premikanjem stikala bliže ali dlje enega konca upornega elementa. Čim bližje je stikalo enemu koncu, to nižja upornost in višji tok. Čim dlje je stikalo od enega konca, to višja upornost in nižji tok.
Kako so zgrajeni rheostati?
Rheostati se lahko zgradijo na različne načine glede na njihove uporabe in specifikacije. Nekateri običajni tipi rheostatov so:
Žični rheostati: Ti so narejeni tako, da se dolga žica visoke upornosti ovija okoli izolacijskega jedra, kot je keramika ali plastika.
Žica se lahko ovije v spiralni ali helikalni obliki. Klizni terminal ali vrteči gumb se lahko premakne po žici, da spremeni upornost. Žični rheostati so primernejši za visoke tokove in nizke napetosti.
Ogljikovi rheostati: Ti so narejeni s pomočjo ogljikovega štapiča ali plošče kot upornega elementa. Čistično rameno se lahko premakne po površini ogljika, da spremeni upornost. Ogljikovi rheostati so primernejši za nizke tokove in visoke napetosti.
Tekoči rheostati: Ti so narejeni s pomočjo prevodne tekoče rešitve, kot je solena voda ali kislina, kot upornega elementa. Dva elektroda so potopljena v tekočino in povezana s virom napetosti in optiko. Razdalja med elektrodami se lahko spremeni, da se spremeni upornost. Tekoči rheostati so primernejši za zelo visoke tokove in nizke napetosti.
Kateri materiali se uporabljajo za rheostate?
Materiali, ki se uporabljajo za rheostate, morajo imeti visoko uporno, visoko delovno temperaturo, visoko odpornost na korozijo, primeren mehanski trdost, primeren duktilnost in nizko ceno. Nekateri običajni materiali, ki se uporabljajo za rheostate, so:
Platin: Platin je dragi kovin, ki ima zelo visoko uporno in talno točko. Tudi ima visoko odpornost na oksidiranje, visoko duktilnost, visoko mletljivost, dobro mehansko trdost in dobro stabilnost pri temperaturi in mehanskem obremenitvi. Vendar je platin zelo drag in redkosten, zato je njegova uporaba v električni tehniki omejena na laboratorijske pečice, upornike za merjenje temperature in nekateri rheostati.
Konstantan: Konstantan je bakarnikobaltov zlitina, ki ima nizko temperaturni koeficient upornosti, kar pomeni, da njegova upornost ostane konstantna v širokem temperaturnem obsegu. Tudi ima visoko odpornost na oksidiranje, dobro mehansko trdost in dobro stabilnost pri temperaturi in mehanskem obremenitvi. Konstantan se široko uporablja za električne povezave v instrumentih, kot so šunt uporniki, serijni uporniki, bažinski uporniki, standardni uporniki in rheostati.
Nihrom: Nihrom je nikelnikromska zlitina, ki ima visoko uporno in talno točko. Tudi ima visoko odpornost na oksidiranje in korozijo, dobro mehansko trdost in dobro duktilnost. Nihrom se široko uporablja za grelna elementa in žične rheostate.
Kaj so nekatere uporabe rheostatov?
Rheostati imajo mnogo uporab v različnih področjih inženiringa in znanosti. Ne
