Реостати: матеріали, конструкція та застосування
Реостат - це вид змінного резистора, який може регулювати струм або напругу в електричній схемі. Реостати часто використовуються як пристрої керування електропотужністю, такі як керування швидкістю електродвигуна, яскравістю світла або температурою електричної печі. Реостати також використовуються для вимірювання невідомих напруг або потенціальних різниць, збалансувавши їх із відомими.
Що таке реостат?
Реостат визначається як пристрій, який може змінювати резистивність в електричній схемі, змінюючи положення контактної точки вздовж резистивного елемента.
Резистивний елемент може бути металевим дротом, карбоновою паличкою або рідкісним розчином. Контактна точка може бути зсувним терміналом, обертовим крутом або вітрилою.
Резистивність реостата залежить від довжини та поперечного перерізу резистивного елемента, а також матеріалу, з якого він виготовлений. Резистивність можна обчислити, використовуючи формулу:
де R - резистивність, ρ - резистивність матеріалу, l - довжина резистивного елемента, A - поперечний переріз.
Струм через реостат можна контролювати, переміщуючи контактну точку ближче або далі від одного кінця резистивного елемента. Чим ближче контактна точка до одного кінця, тим нижча резистивність і вищий струм. Чим далі контактна точка від одного кінця, тим вища резистивність і нижчий струм.
Як будуються реостати?
Реостати можна будувати різними способами, залежно від їх застосування та специфікацій. Деякі типові види реостатів:
Дротові реостати: Вони виготовляються намотуванням довгого дроту з матеріалу з високою резистивністю на ізоляційне сердцевину, таку як кераміка або пластик.
Дріт можна намотати у спіральному або гелікоїдному форматі. Зсувний термінал або обертовий круть можуть переміщатися вздовж дроту, щоб змінити резистивність. Дротові реостати підходять для великих струмів і низьких напруг.
Карбонові реостати: Вони виготовляються за допомогою карбонової палички або плити як резистивного елемента. Вітрило може переміщатися вздовж карбонової поверхні, щоб змінити резистивність. Карбонові реостати підходять для низьких струмів і високих напруг.
Рідкісні реостати: Вони виготовляються за допомогою провідного розчину, такого як солона вода або кислота, як резистивного елемента. Два електрода занурюються в розчин і під'єднуються до джерела живлення і навантаження. Відстань між електродами можна змінювати, щоб змінити резистивність. Рідкісні реостати підходять для дуже великих струмів і низьких напруг.
Які матеріали використовуються для реостатів?
Матеріали, використовувані для реостатів, повинні мати високу резистивність, високу робочу температуру, високу корозійну стійкість, відповідну механічну міцність, відповідну пластичність та низьку вартість. Деякі типові матеріали, використовувані для реостатів, включають:
Платина: Платина - це благородний метал, який має дуже високу резистивність і температуру плавлення. Вона також має високу стійкість до окислення, високу пластичність, добрею механічну міцність і стабільність при температурних і механічних навантаженнях. Однак платина дуже дорога і рідкісна, тому її використання в електротехніці обмежується лабораторними печами, терморезисторами та деякими реостатами.
Константан: Константан - це мідно-никельний сплав, який має низький температурний коефіцієнт резистивності, що означає, що його резистивність залишається постійною в широкому діапазоні температур. Він також має високу стійкість до окислення, добрею механічну міцність і стабільність при температурних і механічних навантаженнях. Константан широко використовується для електричних з'єднань в інструментах, таких як паралельні резистори, послідовні резистори, болотні резистори, стандартні резистори та реостати.
Ніхром: Ніхром - це нікелево-хромовий сплав, який має високу резистивність і температуру плавлення. Він також має високу стійкість до окислення та корозії, добрею механічну міцність і пластичність. Ніхром широко використовується для нагрівальних елементів і дротових реостатів.
Які застосування мають реостати?
Реостати мають багато застосувань у різних галузях інженерії та науки. Деякі приклади:
Керування потужністю: Реостати можна використовувати для керування потужністю пристроїв, таких як електродвигуни, світло, печі, печі тощо. Змінюючи резистивність реостата в ряду з пристроєм, можна налаштувати напругу або струм, який подається до нього.
Дільник напруги: Реостати можна використовувати для ділення джерела напруги на менші частини, з'єднуючи їх в ряд. Змінюючи резистивність одного або декількох реостатів в
