Reostati: Materijali konstrukcija i primene

Reostat je vrsta promenljivog otpornika koji može podesiti struju ili napon u električnoj mreži. Reostati se često koriste kao uređaji za kontrolu snage, kao što su kontrola brzine električnog motora, svetlosti svetla ili temperature električne pećnice. Reostati se takođe koriste za merenje nepoznatih naponova ili potencijalnih razlika ravnotežom sa poznatim.

Šta je reostat?

Reostat se definiše kao uređaj koji može menjati otpornost u električnoj mreži menjanjem položaja tačke kontakta duž otpornog elementa.

Otporni element može biti metalni žicnik, ugljeni štap ili tekući sastav. Tačka kontakta može biti klizići terminal, rotirajući pokretač ili čistač.

Otpornost reostata zavisi od dužine i presečne površine otpornog elementa, kao i materijala iz kojeg je napravljen. Otpornost se može izračunati koristeći formulu:

gde je R otpornost, ρ je specifična otpornost materijala, l je dužina otpornog elementa, a A je presečna površina.

Struja kroz reostat može se kontrolisati pomeranjem tačke kontakta bliže ili dalje od jednog kraja otpornog elementa. Što je tačka kontakta bliže jednom kraju, to je manja otpornost i veća struja. Što je tačka kontakta dalje od jednog kraja, to je veća otpornost i manja struja.

Kako su reostati konstruisani?

Reostati mogu biti konstruisani na različite načine, zavisno od njihovih primena i specifikacija. Neki uobičajeni tipovi reostata su:

• Žičani reostati: Ovi su napravljeni savijanjem dugačkog žica materijala visokog otpora oko izolacionog jezgra, kao što su keramika ili plastika.

  

• Žica se može saviti u spiralni ili helikoidalni oblik. Klizići terminal ili rotirajući pokretač mogu da se kreću duž žice kako bi se promenila otpornost. Žičani reostati su prikladni za velike struje i niske napone.

• Ugljeni reostati: Ovi su napravljeni korišćenjem ugljenog štapa ili ploče kao otpornog elementa. Čistač se može kretati duž ugljenog površina kako bi se promenila otpornost. Ugljeni reostati su prikladni za male struje i visoke napone.

• Tečni reostati: Ovi su napravljeni korišćenjem provodljive tečnosti, kao što su solano voda ili kiselina, kao otpornog elementa. Dva elektroda su uronjena u tekućinu i spojena sa izvorom struje i opterećenjem. Razmak između elektroda se može menjati kako bi se promenila otpornost. Tečni reostati su prikladni za veoma velike struje i niske napone.

Koji materijali se koriste za reostate?

Materijali koji se koriste za reostate treba da imaju visoku specifičnu otpornost, visoku radnu temperaturu, visoku otpornost na koroziju, prikladnu mehaničku čvrstoću, prikladnu duktilnost i nisku cenu. Neki uobičajeni materijali koji se koriste za reostate su:

• Platin: Platin je blagorodan metal koji ima vrlo visoku specifičnu otpornost i temperaturu taloženja. Takođe ima visoku otpornost na oksidaciju, visoku duktilnost, visoku malibilnost, dobru mehaničku čvrstoću i dobru stabilnost pri promeni temperature i mehaničkog stresa. Međutim, platin je vrlo skup i retko, pa je njegova upotreba u elektrotehnici ograničena na laboratorijske pećnice, termometri otpornosti i neki reostati.

• Konstantan: Konstantan je legura bakra i nikla koja ima niski koeficijent temperatura otpornosti, što znači da njegova specifična otpornost ostaje konstantna u širokom opsegu temperatura. Takođe ima visoku otpornost na oksidaciju, dobr