Как обозначается реостат на схеме. Что такое реостат? Виды и их назначение. Тема: Электромагнитные явления

Электрические сети зациклены на передаче электроэнергии от источника к потребителю, которые являются основными элементами цепочки. Но кроме них в электрическую цепь вставляются и другие составляющие, к примеру, управляющие элементы, к которым относится реостат или любой другой прибор с таким же принципом действия. Устройство реостата – это проводник определенного сечения и длины, через которые можно узнать сопротивление проводника. Конечно, обговаривается и его материал. Изменяя сопротивление прибора, а, точнее, проводника, можно регулировать величину силы тока и напряжения в сети. Итак, реостат – это прибор, регулирующий напряжение и ток.

Устройство и принцип работы

Если рассматривать реостатную конструкцию, то необходимо отметить несколько основных его частей:

• это трубка из керамики;
• на нее намотана металлическая проволока, концы которой выведены на контакты, расположенные на противоположных концах керамической трубки;
• выше трубки установлена металлическая штанга, на одной стороне которой установлен контакт;
• на штанге закреплен движущийся контакт, который электрики называют ползун.

Теперь, как все это работает. Обратите внимание на рисунок ниже.

Первая позиция (а) – контакт (движущийся) посередине. Это говорит о том, что ток будет проходить только через половину прибора. Вторая позиция (б) говорит о том, что задействован проводник полностью. То есть, его длина максимальная, значит, и сопротивление максимальное, при этом сила тока уменьшилась. Понятно, что чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. Третья позиция (в) – здесь все наоборот: снижается сопротивление, увеличивается сила тока.

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что керамическая трубка, используемая в реостатной конструкции, полая. Это необходимая составляющая, которая позволяет прибору охлаждаться при прохождении через проводник электроэнергии. Добавим: считается, что самые безопасные реостаты – это те, которые закрыты кожухом.

Как включается реостат в цепь

Во-первых, этот прибор в электрическую цепь включается только последовательно. Во-вторых, один из контактов подключается к ползуну, с помощью которого и регулируется величина тока в цепи. Но необходимо отметить, что этот управляющий элемент можно использовать и для регулировки напряжения в электрической цепочке. Здесь может быть использовано несколько схем с одним сопротивлением или двумя. Понятно, что чем меньше элементов в электрической цепочке, тем проще она.

Реостаты – это универсальные приборы. Их сегодня используют не только для управления силой тока и напряжением. К примеру, в телевизорах они установлены для увеличения или уменьшения звука. Да и переключение каналов косвенно связано с ними же.

И еще один момент. В электрических схемах обозначение этих приборов вот такое:

или такое

На первом рисунке более подробно расписана схема подключения, где красный прямоугольник – это и есть проводник, накрученный на керамическую основу. Синяя линия – это контакт, через который подводится питающий провод. Зеленная стрелка – это ползун. Она направлена влево, что говорит о том, что перемещая ползунок влево, мы уменьшаем сопротивление проводника. И, наоборот, перемещаем контакт вправо, увеличиваем сопротивление.

Рисунок второй более упрощенный. На нем всего лишь прямоугольник, показывающий наличие сопротивления, и стрелка, которая показывает, что этот показатель можно изменять.

Конечно, вся эта информация касается простейших элементов. Но необходимо отметить, что реостаты могут быть разными, все зависит от того места, куда они должны быть установлены. Есть различия и по токопроводящему материалу, который лежит в основе. К примеру, это может быть уголь, металлы, жидкости и керамика. К тому же процесс охлаждения производится воздушным путем или при помощи жидкостей, и это может быть не только вода.

Прибор, способный справляться с изменением сопротивления, принято называть реостатом. Структурно он представлен набором резисторов, которые подключены между собой ступенчато, и может обеспечивать непрерывное изменение сопротивления. В отдельную категорию выделяются устройства, осуществляющие плавное регулирование без разрыва сети. Чтобы определиться, для чего нужен реостат, нужно детальнее рассмотреть его особенности и принцип работы.

Описываемые приспособления универсальны в применении. В зависимости от непосредственного назначения их принято разделять на такие виды:

Важно! Реостаты применяются в качестве ограничителей тока в обмотках возбуждения электромашин с постоянным током.

Таким способом выравниваются сильные перепады электрического тока, а также динамические перегрузки, влекущие повреждение привода и всего механизма, подведенного к нему. Обеспечение подходящего сопротивления в момент запуска продлевает эксплуатационный срок коллектора и щеток.

В отдельную группу выделяются потенциометры. Они представляют собой делители напряжения, в основу которых заложены переменные резисторы. Такие приборы дают возможность применять в электронных схемах разное напряжение без дополнительных блоков питания, трансформаторов. Регулирование силы тока посредством реостата часто задействуется в радиотехнической сфере. Ярким тому примером выступает изменение громкости в динамиках.

Описываемые приспособления похожи по своему функциональному назначению. Конструктивно и визуально самым простым считается реостат ползункового типа. Он подсоединяется к цепи с помощью верхней и нижней клеммы. Прибор сконструирован таким способом, что ток поступает по всей длине провода, а не в поперечном направлении витков. Это осуществляется благодаря надежной изоляции проводников.

Важно! Большинство положений бегунка используют только часть реостата. При изменении длины проводника осуществляется регулировка силы электротока в рабочей цепи. С целью предупреждения преждевременного износа витков ползунок оснащается скользящим контактом (колесико или стержень из графита).

Часто реостат применяют для регулирования в цепи вместо потенциометра. В таком случае выполняется его подключение с помощью трех клемм. В нижней части две из них являются входом, соединяются с источником напряжения. Одна нижняя клемма и верхняя свободная используются в качестве выхода. Когда происходит передвижение ползунка, напряжение без труда регулируется.

Реостат имеет свойство функционировать в балластном режиме, в чем может возникнуть необходимость при создании активной нагрузки во время потребления энергии. В такой ситуации рекомендуется учитывать рассеивающие способности используемого агрегата. Если есть избыточное тепло, прибор выходит из строя. При подключении в электросеть нужно правильно рассчитать рассеиваемую мощность реостата, если требуется, создать достаточное и правильное охлаждение.

Большой популярностью пользуются реостаты, имеющие внешнее оформление в виде тора. Основная сфера их применения — электротранспорт (трамваи), промышленная отрасль. Регулирование осуществляется путем перемещения ползунка по кругу. Передвижение такой детали выполняется по обмоткам, которые расположены тороидально.

Устройство, выполненное по принципу тора, видоизменяет сопротивление практически без разрыва цепи. Его противоположностью является агрегат рычажного типа. Принцип работы такого реостата основан на том, что резисторы закреплены на специальной раме, они выбираются посредством специального рычага. При любой коммутации происходит разрыв контура.

Схемы, в которых задействуется рычажный прибор, лишены плавной регулировки сопротивления. Какие-либо переключения влекут за собой поступательное изменение показателей в сети. Что касается дискретности шагов, она зависит от диапазона регулировки и численности резисторов, присутствующих на раме.

Еще одной разновидностью выступают штепсельные реостаты, с помощью которых осуществляется ступенчатая регулировка сопротивления. Основное отличие — изменение параметров внутри сети без предварительного разрыва цепи. Когда штепсель поступает на перемычку, основная доля тока идет без сопротивления. Перенаправление тока на резистор осуществляется путем вытаскивания штепселя.

Жидкостные и ламповые приспособления относятся к специфическим видам реостатов. Ввиду наличия определенных недостатков они имеют узкую, специализированную сферу применения:

1. Приборы жидкостного типа задействуются во взрывоопасной сфере в качестве управляющих деталей двигателя.
2. Ламповые изделия характеризуются малой точностью и надежностью. Часто используются в учебных заведениях на уроках физики, в лабораториях, исследовательских центрах.

Определив, для чего предназначены реостаты, следует подробнее рассмотреть их составляющую сторону. В зависимости от материала, используемого на производстве,

выделяются следующие установки:

• керамические — особенность заключается в применении при небольших мощностях;
• металлические — нашли широкое потребление в разных направлениях деятельности человека;
• угольные — их основное использование в промышленности.

Важно! Тепло отводится масляным, водяным или воздушным путем. Если нет возможности рассеивания тепла с рабочей поверхности, задействуется жидкостное охлаждение. Теплоотдача может повышаться за счет применения вентилятора и радиатора.

Напряжение, сила тока в рабочей цепи, положение ползунка в реостате и оказываемое им сопротивление находятся в непосредственной зависимости. Такая особенность положена в основу датчика угла поворота. В подобном приборе конкретная электрическая величина соответствует определенному положению ротора.

В настоящее время подобные датчики заменяются усовершенствованными оптическими и магнитными аналогами. Причиной тому выступает неустойчивость зависимости сопротивления и угла по отношению к температурному действию. Постепенное вытеснение датчиков реостатного типа еще обусловлено переходом на цифровые, более удобные системы. Сегодня резистивные измерители задействуются в схемах, где присутствуют аналоговые сигналы.

Зная, для чего нужны реостаты электрического типа, легко можно объяснить их широкое использование в автомобилестроении, технике, промышленности. Сопротивление необходимо для работы радиотехники, при запуске электродвигателей, они применимы в виде активной нагрузки. Выход из строя небольшого прибора может повлечь сбой работы всей системы. В этом и заключается важность реостатов

Обычно редко кто задумывается, каким образом в различных приборах регулируется уровень звука. Во многих электрических приборах регулировка громкости звука осуществляется за счет изменения силы тока. Для этого чаще всего применяется специальный аппарат, разработанный Иоганном Христианом Поггендорфом, который регулирует силу тока и напряжение электрической сети, он получил название – реостат.

Итак, реостат представляет собой прибор, основная задача которого заключается в регулировке напряжения и силы тока. Этот элемент электрической сети весьма распространен, его применяют в физике, радиотехнике, электронике.

Устройство реостата

Устройство реостата для опытного физика не вызывает трудностей и представляет собой керамический полый цилиндр с металлической обмоткой, концы которой выведены на специальные контакты, получившие название клеммы, расположенные с обеих сторон керамического цилиндра. В качестве обмотки применяется материал, обладающий большим удельным сопротивлением, за счет этого даже небольшое изменение длины отражает изменение и сопротивления. Вдоль цилиндра расположен металлический шланг, на котором закреплен движущийся контакт, который получил название ползунок.

Керамический цилиндр внутри пуст для того, чтобы происходило охлаждение прибора при прохождении через него электроэнергии. Для безопасности ряд приборов имеют специальный кожух, скрывающий все внутренности механизма.

Принцип работы

Вне зависимости от типа реостата, принцип работы у всех примерно аналогичен. Например, ползунковый реостат работает следующим образом:

• Подключение к сети происходит через клеммы, расположенные с обеих сторон цилиндра;
• Ток проходит по всей длине, в зависимости от места расположения ползунка. Так, если ползунок находится в центре прибора, то ток проходит только до середины; если ползунок находится в конце прибора, тогда ток проходит целиком, соответственно напряжение максимальное.

Чаще всего задействована в работе только часть прибора, т.е. ползунок не доходит до края реостата. Изменение места расположения бегунка прямо пропорционально изменению силы тока. Подключение реостата к электрической сети осуществляется последовательно.

Виды реостатов

Разновидность реостатов зависит от их основного назначения:

• Пусковые реостаты предназначены для запуска электродвигателей с постоянным или переменным током;
• Пускорегулирующие реостаты не только предназначены для запуска двигателей с постоянным током, но и для регулировки силы тока;
• Балластные реостаты, еще получили название нагрузочные, поглощают энергию, которая необходима для регулирования нагрузки на электрогенераторах, т.е. создают нужное сопротивление в электрической сети;
• Реостаты возбуждения применяются в электрических машинах для регулировки постоянного и переменного тока, они поглощают лишнюю энергию;
• В особорую группу выделяют реостаты, предназначенные для деления напряжения, их называют потенциометрами. Они позволяют применять в одном приборе различные напряжения, не используя дополнительные приспособления, такие как трансформаторы и блоки питания. В этом случае реостат имеет 3 клеммы, где нижние клеммы используются для входа тока, а верхняя и одна нижняя – в качестве выхода. Регулировка напряжения осуществляется при движении ползунка.

Благодаря применению в электрических приборах и машинах реостатов, происходит уменьшение снижения скачков электрического тока и перегрузок двигателя, это, в свою очередь, увеличивает срок службы электрических приборов.

Реостат на электрической схеме имеет свое особое обозначение.

Виды реостатов по материалу их изготовления

Главным элементом, определяющим принцип работы реостата, является материал, из которого он изготовлен. Кроме того, при прохождении через прибор тока должно происходить его охлаждение: воздушное или жидкостное. Воздушное охлаждение происходит благодаря полому цилиндру и применимо во всех приборах. Жидкостное охлаждение используется только для реостатов, изготовленных из металла. Охлаждение происходит за счет полного погружения в жидкость или отдельных частей прибора. Жидкостные реостаты могут быть водными или масляными.

Можно выделить следующие реостаты по материалу изготовления:

• Металлические реостаты с воздушным типом охлаждения наиболее распространены, поскольку применимы в различных сферах и для различных приборов, сопротивление в них может быть постоянным или ступенчатым. Достоинством подобных конструкций являются компактные размеры, достаточно простая конструкция, доступная ценовая стоимость. Металлические жидкостные реостаты представляют собой сосуд, наполненный жидкостью. В качестве материала изготовления могут быть использованы сталь, чугун, хром, никель, железо и др.;
• Жидкостные реостаты применимы для регулировки силы тока;
• Керамические – применимы при относительно небольших нагрузках;
• Угольные на сегодняшний день применяются только в промышленной сфере и представляют собой ряд шайб из угля, сжатых друг с другом при помощи пружин. Изменение сопротивления данного типа реостата происходит при помощи изменения силы сжатия пружин.

Задаваясь вопросом, зачем в повседневной жизни нужен данный прибор, можно получить банальный ответ: ни один современный телевизор не обходится без реостата. Благодаря этому прибору, происходит регулировка уровня громкости, также он связан с возможностью переключения каналов.

Как видно, это действительно универсальный и незаменимый компонент. Стоит подчеркнуть, что разновидностей реостатов весьма много, в зависимости от их основного предназначения. На сегодняшний день реостат применяется в промышленной сфере, в автомобилестроении, в современной электронной технике. Он широко применим в радиотехнике и различных типах электродвигателей. Выход из строя реостата способен вывести из строя всю систему электросети.

Видео

На уроке рассматривается прибор под названием реостат, сопротивление которого можно изменять. Подробно рассматривается устройство реостата и принцип его работы. Показывается обозначение реостата на схемах, возможные варианты включения реостата в электрическую цепь. Приводятся примеры применения реостата в повседневной жизни.

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Реостаты

На предыдущих уроках мы говорили, что существуют не только потребители и источники электрического тока, но еще и так называемые элементы управления. Одним из важных элементов управления является реостат или любой другой прибор, основанный на его действии. В реостате используется проводник из заранее известного материала с определенной длиной и сечением, а значит, мы можем узнать его сопротивление. Принцип работы реостата основан на том, что мы можем изменять это сопротивление, следовательно, можем регулировать силу тока и напряжение в электрических цепях.

Рис. 1. Устройство реостата

На рисунке 1 представлен реостат без оболочки. Это сделано для того, чтобы можно было посмотреть все его части. На керамическую трубу (1) намотан провод (2). Его концы выведены к двум контактам (3а). Также имеется штанга, в конце которой расположен контакт (3б). По этой штанге движется скользящий контакт (4), так называемый «ползун».

Если расположить скользящий контакт посередине (рис. 2а), то будет задействована только половина проводника. Если передвинуть этот скользящий контакт дальше (рис. 2б), то будет задействовано больше витков провода, следовательно, его длина возрастет, сопротивление увеличится, а сила тока уменьшится. Если же передвинуть «ползун» в другую сторону (рис. 2в), то, наоборот, сопротивление уменьшится, и сила тока в цепи возрастет.

Рис. 2. Реостат

Внутри реостат полый. Это необходимо, поскольку при протекании тока реостат нагревается, а эта полость обеспечивает быстрое охлаждение.

Когда мы изображаем схему (рисунок электрической цепи), то каждый элемент обозначается определенным символом. Реостат обозначается следующим образом (рис. 3):

Рис. 3. Изображение реостата

Красный прямоугольник соответствует сопротивлению, синий контакт — подводящий к реостату провод, зеленый — скользящий контакт. При таком обозначении легко понять, что при движении ползунка влево сопротивление реостата уменьшится, а при движении вправо — увеличится. Также может использоваться следующее изображение реостата (рис. 4):

Рис. 4. Еще одно изображение реостата

Прямоугольник обозначает сопротивление, а стрелка — то, что его можно изменять.

В электрическую цепь реостат включается последовательно. Ниже приведена одна из схем включения (рис. 5):

Рис. 5. Включение реостата в цепь с лампой накаливания

Зажимы 1 и 2 подключаются к источнику тока (это может быть гальванический элемент или подключение к розетке). Стоит обратить внимание, что второй контакт должен быть подключен к движущейся части реостата, которая позволяет менять сопротивление. Если увеличивать сопротивление реостата, то накал лампочки (3) будет уменьшаться, а значит, ток в цепи тоже уменьшается. И, наоборот, при уменьшении сопротивления реостата лампочка будет гореть ярче. Этот метод часто используется в выключателях для регулировки интенсивности освещения.

Реостат также можно использовать для регулировки напряжения. Ниже представлены две схемы (рис. 6):

Рис. 6. Включение резистора в цепь с вольтметром

В случае использования двух сопротивлений (рис. 6а) мы снимаем определенное напряжение со второго резистора (устройство, которое основано на сопротивлении проводника), и таким образом, как бы регулируем напряжение. При этом надо точно знать все параметры проводника для правильной регулировки напряжения. В случае с реостатом (рис. 6б) ситуация заметно упрощается, поскольку мы можем непрерывно регулировать его сопротивление, а значит, и изменять снимаемое напряжение.

Реостат — достаточно универсальный прибор. Кроме регулировки силы тока и напряжения, он также может использоваться в различных бытовых приборах. Например, в телевизорах регулировка громкости происходит с помощью реостатов, переключение каналов в телевизоре также неким образом связано с использованием реостатов. Также стоит обратить внимание, что для безопасности лучше использовать реостаты, снабженные защитным кожухом (рис. 7).

Рис. 7. Реостат в защитном кожухе

На этом уроке мы рассмотрели строение и применение такого элемента управления, как реостат. На следующих уроках будут решаться задачи, связанные с проводниками, реостатами и законом Ома.

Список литературы

1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. — М.: Мнемозина.
2. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. — М.: Просвещение.

1. Центр образования «Технологии обучения» ().
2. Школьный демонстрационный физический эксперимент ().
3. Электротехника ().

Домашнее задание

1. Стр. 108-110: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
2. Как можно регулировать накал лампы с помощью реостата?
3. Всегда ли при движении ползунка реостата вправо сопротивление будет уменьшаться?
4. Чем обусловлено применение именно керамической трубы в реостате?

Во многих электронных устройствах для регулирования громкости звука необходимо изменять силу тока. Рассмотрим устройство (реостаты), с помощью которого можно изменять силу тока и напряжение. Сила тока зависит от напряжения на концах участка цепи и от сопротивления проводника: I=U/R . Если изменять сопротивление проводника R , тогда будет меняться сила тока.

Сопротивление зависит от длины L , от площади поперечного сечения S и от материала проводника – удельного сопротивления. Для того чтобы изменять сопротивление проводника, нужно менять длину, толщину или материал. Весьма удобно изменять длину проводника.

Разберем цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра и проводника в виде резистора АС из проволоки с большим удельным сопротивлением.

Перемещая контакт С по этой проволоке, можно менять длину проводника, которая задействована в цепи, тем самым изменять сопротивление, а значит, и силу тока. Следовательно, можно создать устройство с переменным сопротивлением, с помощью которого можно изменять силу тока. Такие устройства имеют название реостатами.

Реостат – это устройство с изменяемым сопротивлением, которое служит для регулировки силы тока и напряжения.

Устройство реостата

На цилиндр, выполненный из керамики, намотан металлический проводник, который сделан из материала с большим удельным сопротивлением. Сделано это для того, чтобы при небольшом изменении длины существенно менялось сопротивление. Этот металлический провод называется обмоткой. Он так называется, потому что намотан на керамический цилиндр.

Концы обмотки выведены к зажимам, которые называются клеммами. В верхней части реостата есть металлический стержень, который тоже заканчивается клеммами. Вдоль металлического стержня и вдоль обмотки может перемещаться скользящий контакт, который называется ползунком. Так как скользящий контакт имеет такое название, то подобный реостат называется ползунковым реостатом.

Принцип действия

Ползунковый реостат подсоединен в цепь через две клеммы: нижнюю с обмотки и верхнюю клемму, там, где металлический стержень. При подключении его в цепь, таким образом, ток через нижнюю клемму проходит по виткам обмотки, а не поперек витков. Далее ток проходит через скользящий контакт, потом по металлическому стержню, и опять в цепь.

Таким образом, в цепи задействована только часть обмотки реостата. Когда ползунок перемещается, то меняется сопротивление той части обмотки реостата, которая находится в цепи. Изменяется длина обмотки, сопротивление и сила тока в цепи.

Необходимо обратить внимание, что ток в той части реостата, по которой он проходит, идет по каждому витку обмотки, а не поперек них. Это достигается тем, что витки обмотки изолированы между собой тонким слоем изоляционного материала. Разберемся, как осуществляется контакт между витками обмотки и ползунком.

При движении по обмотке ползунок движется по ее верхнему слою, который имеет зачищенный участок изоляции на пути ползунка. Так осуществляется контакт между ползунком и витком обмотки. Между собой витки изолированы.

На схеме изображена цепь с источником тока, выключателем, амперметром и ползунковым реостатом. При перемещении ползунка реостата меняется его сопротивление и сила тока в цепи.

Ползунковый реостат можно подключать к цепи при помощи двух клемм: верхней и нижней. Но реостаты подключаются и по-другому.

Реостат можно подключить через три клеммы. Две нижние клеммы соединяются с концами обмотки, и один провод с верхней клеммы. Напряжение подается на всю обмотку, а снимается напряжение только с части обмотки. Ползунок делит реостат на два резистора, которые соединены последовательно.

Общее напряжение равно сумме напряжений каждого резистора. Поэтому выходное напряжение меньше входного значения. Выходное напряжение меньше, чем входное во столько раз, во сколько сопротивление части обмотки меньше, чем сопротивление всей обмотки. То есть, реостат делит напряжение, и называется делителем напряжения или потенциометром.

Виды и особенности реостатов

Реостат в виде тора

Два крайних зажима – это концы обмотки, а средний зажим соединен с ползунком. Вращая ползунок по обмотке, можно изменить сопротивление и сила тока в цепи.

Рычажные реостаты

Они получили такое название, потому что в его нижней части находится переключатель – рычаг. С помощью него можно включать разные части спирали резисторов. На рисунке показан принцип работы рычажного реостата.

Рычажный реостат изменяет силу тока скачкообразно, в то время как ползунковый реостат меняет силу тока плавно. Если в цепи будет присутствовать резистор, то при перемещении ползунка на ползунковом реостате или при переключении рычага рычажного реостата будет меняться сила тока и напряжение на концах резистора.

Штепсельные

Такие устройства состоят из магазина сопротивлений.

Это набор различных сопротивлений. Они называются спирали-резисторы. При помощи штепселя можно включать или выключать разные спирали-резисторы. Когда штепсель находится в перемычке, то больший ток идет через перемычку, а не через резистор. Таким образом, резистор отключается. Используя штепсель, можно получать разные сопротивления.

Материалы и охлаждение

Основным элементом в устройстве реостата является материал изготовления, по виду которого реостаты делятся на несколько видов:

• Угольные.
• Металлические.
• Жидкостные.
• Керамические.

Электрический ток в сопротивлениях преобразуется в тепловую энергию, которая должна каким-то образом отводиться от них. Поэтому реостаты также делятся по типу охлаждения:

• Воздушные.
• Жидкостные.

Жидкостные реостаты разделяются на водяные и масляные. Воздушный вид используется в любых конструкциях приборов. Жидкостное охлаждение применяется только для металлических реостатов, их сопротивления омываются жидкостью, либо полностью в нее погружены. Нельзя забывать, что охлаждающая жидкость также должна охлаждаться.

Металлические реостаты

Это конструкция реостата с воздушным охлаждением. Такие модели приобрели популярность, так как легко подходят для различных условий работы своими электрическими, тепловыми характеристиками, а также формой конструкции. Они бывают с непрерывным или ступенчатым типом регулировки сопротивления.

В устройстве имеется подвижный контакт, скользящий по неподвижным контактам, расположенным в этой же плоскости. Неподвижные контакты выполнены в виде винтов с плоскими головками, пластин или шин. Подвижный контакт называется щеткой. Он бывает мостиковым или рычажным.

Такие виды реостатов делят на самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся. Последний вид имеет простую конструкцию, но ненадежен в применении, так как контакт часто нарушается.

Масляные

Устройства с масляным охлаждением повышают теплоемкость и время нагревания вследствие хорошей теплопроводности масла. Это делает возможным повышение нагрузки на небольшое время, снижает расход материала изготовления сопротивления и габариты корпуса реостата.

Детали, погружаемые в масло, должны иметь значительную поверхность для хорошей отдачи тепла. В масле увеличиваются возможности контактов на отключение. Это является преимуществом такого вида реостатов. Благодаря смазке на контакты можно прилагать повышенные усилия. К недостаткам можно отнести риск возникновения пожара и загрязнение места установки.

Реостаты

Каждый из нас знает, что такое радио или аудио магнитофон. Самой обычной функцией таких приборов является регулировка громкости. Подобно тому, как ток, совершая больше работы, заставляет лампочку гореть ярче, громкость увеличивается за счет увеличения работы силы тока. То есть, для регулировки громкости, нам нужно регулировать силу тока. И это, конечно, далеко не единственный пример, где нужен контроль силы тока. Для подобных целей используют специальный прибор, который называется реостатом. Принцип работы реостата основан на его способности изменять сопротивление на участке цепи и, следовательно, силу тока.

На прошлом уроке мы уже узнали, от чего зависит сопротивление проводника: от удельного сопротивления, площади поперечного сечения и длины проводника. Конечно, изменять толщину или вещество не представляется возможным. Зато, можно легко изменять длину проводника, с помощью скользящих контактов. Скользящий контакт можно сдвинуть в ту или иную сторону, тем самым включив бо́льшую или меньшую часть проводника в цепь. Такие реостаты называют ползунковыми.

Чтобы даже незначительное изменение длины проводника значительно влияло на силу тока, в реостатах используются проводники с большим удельным сопротивлением.

Простейший реостат можно сделать из обыкновенной нихромовой проволоки. Один из контактов, с помощью которых мы подключим проволоку в цепь, должен быть скользящим.

Таким образом, мы сможем изменять силу тока, используя скользящий контакт. Как мы помним, во сколько раз мы уменьшим длину, во столько же раз и уменьшится сопротивление, и увеличится сила тока. Давайте рассмотрим, почему не стоит использовать материалы с маленьким удельным сопротивлением в реостатах.

Поскольку речь идет не о длинных проводах, а о контактах внутри приборов, мы будем рассматривать длину провода не более одного метра. В этом случае

Помимо ползунковых реостатов, существуют, также, ступенчатые реостаты. Они состоят из набора резисторов, часть из которых включается в цепь, в зависимости от регулировки. Чем больше резисторов включено, тем больше сопротивление и, соответственно, меньше сила тока. Очевидное отличие ступенчатых реостатов — это то, что они могут изменять сопротивление только пошагово, т.е. есть какое-то минимальное изменение, поскольку мы не можем включить в цепь дробное число резисторов.

Во многих современных технологиях используются цифровые реостаты. Такие реостаты обладают интегральной схемой, то есть программно могут выставлять заданное сопротивление. Разумеется, схема работы подобных приборов значительно сложнее, поэтому мы не будем изучать их принцип действия.

Упражнения.

Задача 1. Скользящий контакт нихромового ползункового реостата был подключен так, что в цепь была включена ровно половина длины реостата. Когда скользящий контакт максимально отодвинули от второго контакта, сила тока в цепи уменьшилась на 4 А. Найдите площадь поперечного сечения проволоки реостата, учитывая то, что её длина составляет 50 см, а напряжение в цепи равно 12 В.

Задача 2. В лаборатории исследовали реостат из неизвестного материала. После измерений выяснялось следующее: длина проволоки реостата составляет 80 см, а его площадь поперечного сечения 2 мм². При включении его в цепь с напряжением 35 В, ток удалось снизить до 70 мА. Каково удельное сопротивление данного материала, если пренебречь другими причинами сопротивления в цепи?

Урок по физике 8 класс

Урок №40.Реостаты. Лабораторная работа 6 «Регулирование силы тока реостатом»

Цель урока. Научить пользоваться реостатом для регулирования силы тока в цепи, установить зависимость силы тока в проводнике от напряжения. Демонстрации. Устройство и принцип действия реостата, реостаты различных конструкций: ползунковый,    штепсельный,    магазин  сопротивлений.

Изменение силы тока в цепи с помощью реостата.

Содержание опроса. Вопросы в конце § 45

Содержание нового материала. Принцип действия и назначение реостата. Подключение реостата в цепь.

Лабораторная работа 6 «Регулирование силы тока реостатом».

Домашнее задание. § 47. Упражнение 31. Подготовиться к лабораторной работе № 7 (тетрадь для лабораторных работ).

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о реостате, постановки цели, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, регулятивными универсальными учебными действиями при экспериментальной проверке зависимости силы тока от сопротивления, освоить приемы действий в не- стандартных ситуациях, применять теоретические знания для объяснения принципа действия реостата, формировать умения работать в группе.

Личностные: осознать необходимость самостоятельного приобретения знаний о способах изменения силы тока в цепи и практическую значимость изученного материала, стимулировать использование экспериментального метода исследования силы тока в цепи, принимать и обосновывать решения, формировать уважительное отношение друг к другу и к учителю.

Общие предметные: пользоваться методом научного исследования при изучении силы тока, проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперимент по регулированию силы тока реостатом, обрабатывать результаты измерений, представлять результаты измерений с помощью таблиц, объяснять полученные результаты и делать выводы, оценивать границы погрешностей результатов измерений, обнаруживать зависимость силы тока от сопро- тивления, применять знания об устройстве реостата для объяснения принципа действия аналогичных технических приборов, использовать знания о способах изменения силы тока в цепи на практике.

Частные предметные: измерять силу тока в цепи, овладеть экспериментальным методом исследования в процессе изучения зависимости силы токаот сопротивления, понимать принцип действия реостата и способы обеспечения безопасности, подключать реостат в цепь, применять полученные знания о реостате в быту.

Ход урока

Изложение нового материала начинаем с решения практической задачи: каким образом можно регулировать силу тока в цепи? Вместе с учащимися приводим известные из практики примеры о необходимости изменять силу тока в цепи. Затем записываем формулу закона Ома для участка цепи на доске, а учащиеся ее анализируют. Анализ формулы показывает, что есть два пути изменения силы тока в цепи: изменить напряжение на участке цепи или сопротивление. Изменить напряжение практи-ески невозможно, следовательно, можно изменить сопротивление. Учащиеся поясняют, что изменение длины проводника, включенного в цепь, приводит к изменению силы тока в цепи. Затем делают вывод: изменяя длину проводника, можно изменить и силу тока в цепи. Объясняем, что приборы, при помощи которых регулируют силу тока в цепи, называют реостатами. Раздаем реостаты учащимся, и они самостоятельно по учебнику знакомятся с их устройством и особенностями работы, зарисовывают и записывают в тетради основные элементы реостата, для чего они служат. После этого приступаем к обсуждению хода выполнения лабораторной работы. Уча- щиеся составляют цепь, рисуют схему, анализируют результаты измерений и делают вывод.

 

Публикация по физике — урок «Реостаты. Применение реостатов» (8 класс)

Тема: «Реостаты. Применение реостатов.»

Цель: познакомить обучающихся с устройством и принципом действия реостата; формировать умение регулировать силу тока в электрической цепи с помощью реостата, совершенствовать навыки работы с приборами.

Оборудование: источник тока, амперметр, ползунковый и рычажковый реостаты, ключ, соединительные провода.

Демонстрации: устройство и принцип действия реостата; различные виды реостатов; изменение силы тока в электрической цепи с помощью реостата; презентация «Реостаты. Применение реостатов.».

Тип урока: комбинированный.

Ход урока.

1.Орг. момент. (2 мин.)

Проверка присутствующих. Формулировка цели урока.

2. Актуализация знаний. (15 мин.)

Проверочная работа (кратковременная)

3. Изучение нового материала. (10 мин.)

Постановка проблемы. (Слайд 2).

Как изменить силу тока в электрической цепи не производя в ней конструктивных изменений? Выслушав предложения обучающихся выбираем зависимость сопротивления проводника от его длины. Прибор ,позволяющий это делать, называется реостатом.

Запись темы урока. (Слайд 3).

По способу изменения силы тока различают несколько видов реостатов: ползунковые и рычажковые.

Демонстрация ползункового реостата. Объяснение устройства и принципа действия ползункового реостата. (Слайд 4). Существует много разновидностей ползункового реостата. (Слайд 5,6).

Демонстрация рычажкового реостата. Объяснение устройства и принципа действия рычажкового реостата. (Слайд 7).

В электрической цепи реостат обозначается определённым символом. (Слайд 8).

При работе с реостатом необходимо обратить внимание на соблюдение техники безопасности: нельзя касаться руками рабочих частей реостата, расположение ползунка реостата должно быть в среднем положении. (Слайд 9).

Демонстрация изменения силы тока в электрической цепи с помощью реостата. (Слайд 10).

4. Лабораторная работа №5. (10 мин.)

Лабораторная работа выполняется в тетради с печатной основой. Перед выполнением работы необходимо провести с обучающимся инструктаж по соблюдению техники безопасности при выполнении лабораторных работ.

Цель работы: изучить устройство реостата, научиться пользоваться прибором для регулирования силы тока электрической цепи.

Оборудование: источник тока, амперметр, ползунковый реостат, ключ, соединительные провода.

По окончании лабораторной работы обучающиеся узнают о применение реостатов в быту и промышленности. (Слайд 11-14).

5. Рефлексия. (Слайд 15). (3 мин.)

Обучающимся предлагается ответить на вопросы:

• Какие проблемные вопросы были поставлены на уроке?

• Удалось ли их решить?

• Что нового узнали?

• Чему научились?

• Доволен ли ты своей работой, не доволен, почему?

• Самым трудным было…

• Если бы человечество не знало об этом, то…

6. Подведение итогов урока. (3 мин.)

7. Домашнее задание. (Слайд 16). (2 мин.)

§ 47; упр. 21 № 2,4

Пусковые реостаты — Энциклопедия по машиностроению XXL

Константан имеет достаточно хорошие электрические свойства, но в процессе эксплуатации он не должен нагреваться выше 4О0 С. В связи с тем, что константан имеет относительно высокую термо-э. д. с. в паре с медью, его применяют для термопар, работающ,их при средних температурах. Никелин используют для изготовления пусковых реостатов. Наилучшими электрическими свойствами обладают высокомарганцовистые сплавы, их можно применять даже в качестве прецизионных сплавов высокого электросопротивления.  [c.245]
Величина углового ускорения по данным задания находится следующим образом. Из уравнения (29) видим, что при постоянном М уск ( о постоянство может обеспечиваться регулированием пусковым реостатом) угловое ускорение остается постоянным, поэтому движение лебедки будет равноускоренным и заданное время разбега раз определит угловое ускорение барабана  [c.76]

Сплавы для изготовления сопротивлений прецизионных (образцовые сопротивления, различные элементы электроизмерительных приборов, катушки сопротивления, шунты, обмотки потенциометров) технических (регулирующие и пусковые реостаты, нагрузочные элементы).  [c.244]

Для увеличения момента необходимо увеличить силу тока с помощью уменьшения сопротивления пускового реостата. Сопротивления отдельных секций пускового реостата подбираются так, чтобы пиковое значение тока не превосходило 200—250 /о номинального значения тока якоря. От количества ступеней пускового реостата зависит плавность пуска двигателя однако увеличение числа ступеней вызывает удорожание пускового устройства. Рекомендуемые количества ступеней пускового сопротивления при ручном управлении для двигателей различной мощности приведены в табл. 6.  [c.532]

Мощность в лв/я Количество ступеней пускового реостата  [c.532]

В отличие от электрической тяги и промышленного электропривода с питанием от сети, где последовательно-параллельное переключение применяется для получения нескольких экономических скоростей и уменьшения расхода энергии в пусковых реостатах, в тепловозах оно преследует лишь одну цель — уменьшение габаритов генератора путём уменьшения диапазона изменения тока и напряжения генератора.  [c.583]

Аналогичное равенство для времени пуска tp получается при пуске двигателя под пусковым реостатом и прн постоянном статическом моменте  [c.28]

Пусковые реостаты предназначены лишь для пусковых режимов на длительное включение в сеть их сопротивления по нагреву не рассчитаны и для регулирования скорости  [c.49]

Плоские пусковые реостаты. Их применяют в условиях лёгкой работы и и при желании иметь наиболее дешёвое оборудование. Схема соединений типичного пускового реостата для шунтового двигателя постоянного тока дана на фиг., 51. Нерабочее положение реостата — крайнее левое рабочее — крайнее правое. При пуске двигателя в ход щётка контактного рычага КР реостата движется по ряду контактов, к которым приключается сопротивление, постепенно выводимое из цепи двигателя. В современных реостатах контактный рычаг удерживается в  [c.49]

Схема включения плоского пускового реостата асинхронного двигателя с фазовым ротором показана на фиг. 52.  [c.49]

Защита от обрыва поля Защита от неправильного начального положения пускового реостата  [c.64]

Жидкостный регулятор скольжения служит одновременно и пусковым реостатом. Чувствительность регулятора, т. е. минимальное изменение нагрузки, достаточное для приведения в действие регулятора, равна + (2,5-г5 /о) (в процентах от нагрузки, на которую установлен регулятор). Жидкостный регулятор лучше срезает пики нагрузки, но зато он действует более медленно, чем контакторный. Это вызывается как инерцией значительных движущихся масс регулятора, так и сопротивлением воды. Поэтому при быстро изменяющихся нагрузках применяется контакторный регулятор, действующий почти мгновенно. Если пик нагрузки длится менее 0,4 сек., жидкостный регулятор неприменим. Контакторный регулятор чувствительнее жидкостного. Жидкостный регулятор требует значительно большего ухода.  [c.1057]

По мощности выбор пускового реостата производится по табл. 14 [17 и 19J.  [c.466]

Выбор пусковых реостатов в зависимости от мощности двигателя  [c.467]

Асинхронные двигатели с фазовым ротором и контактными кольцами. В этом случае обмотка ротора выполняется трехфазной, причем концы ее выводятся на три кольца, посаженные на валу, для соединения с пусковым реостатом. У двигателей, предназначенных для длительной работы, но окончании пуска фазная обмотка может замыкаться накоротко с последующим подъемом щеток.  [c.395]

Число пусковых ступеней т обычно определяется применяемой аппаратурой управления (магнитной станцией, пусковым реостатом).  [c.412]

Пуск электродвигателей. При неподвижном двигателе э. д. с. якоря Е равна нулю. Для уменьшения пускового тока в цепь якоря включается пусковой реостат ПР (фиг. G). По мере разгона двигателя э. д. с. нарастает и ток уменьшается [формула (3)]. В соответствии с этим пусковой реостат постепенно выводится. Пуск должен происходить при номинальном токе возбуждения. Обмотка возбуждения не должна быть включена при пуске непосредственно на зажимы якоря, так как это вызовет значительное ослабление потока, а следовательно, и момента, в результате чего пуск может сильно затянуться или даже оказаться совсем невозможным.  [c.471]

Контактные пружины в пусковых реостатах должны плотно прижимать скользящие контакты к пластинам. Контакты и зажимы должны иметь чистую металлическую поверхность.  [c.25]

Трансформаторы и пусковые реостаты горок  [c.213]

Проверить, в каком положении находится пусковое устройство электродвигателя (положение щеток контактных колец и штурвала пускового реостата, положение перекидного рубильника и т. п.) и заземление,  [c.287]

Если электродвигатель дымососа (вентилятора) короткозамкнутый, то пуск в работу производят простым включением пускателя. Если электродвигатель имеет контактные кольца, то пуск его состоит из следующих операций опускают щетки, ставят пусковой реостат в положение пуск , включают пускатель, медленно выводят сопротивление реостата и поднимают щетки. После пуска проверяют работу смазки и охлаждения и отсутствие вибраций.  [c.334]

Аппаратура ручного управления электродвигателями — рубильники, пакетные выключатели и переключатели, универсальные переключатели, барабанные плоские и кулачковые контроллеры. Регулировочные и пусковые реостаты. Их устройство и принцип действия.  [c.327]

Эксплуатация пусковых реостатов. Заливка маслом, смена масла, периодичность замены чистка контактов. Обрывы и замыкания в реостатах. Способы определения. Устранение обрывов и замыкания отдельных элементов. Ремонт секций реостатов — соединение спайкой оборванных частей или замена дефектной секции новой.  [c.334]

Они имеют относительно простую конструкцию, надежны в эксплуатации и не нуждаются в пусковом реостате. Это объясняется также тем, что трехфазный ток вследствие легкости трансформирования напряжения и сравнительной дешевизны передачи на большие расстояния наиболее распространен на машиностроительных заводах.  [c.258]

Безотказной должна быть и работа электрооборудования. В рубильниках, переключателях, реостатах и всех других аналогичных устройствах и аппаратах не допускаются даже малейшие неисправности. Недостаточно быстрое включение или выключение электроаппаратуры, чрезмерный нагрев пускового реостата, гудение реле и другие подобные неполадки при обкатке станка или машины свидетельствуют о дефектах сборки или ремонта вообще. Их устраняют соответствующими регулировками, а если нужно, полностью разбирают те или иные механизмы.  [c.207]

Безотказной должна быть и работа электрооборудования. В рубильниках, переключателях, реостатах и всех других аналогичных устройствах и аппаратах не допускаются даже малейшие неисправности. Недостаточно быстрое включение или выключение электроаппаратуры, чрезмерный нагрев пускового реостата, гудение  [c.93]

Перегорание предохранителей Обрыв в пусковом реостате Кулачки не прикасаются к пластинам контроллера  [c.76]

В дореволюционной России в начале XX в. существовали лишь некоторые отдельные элементы той области техники, которая позднее получила название автоматика . Приборостроительная и электротехническая промышленность дореволюционной России была очень слабой. Приборостроительные и электротехнические предприятия, принадлен авшие в основном иностранному капиталу, представляли собой преимущественно сборочные мастерские и небольшие фабрики. На дочерних предприятиях немецких и американских фирм в начале XX в. изготавливались некоторые узлы и детали электропривода электродвигатели постоянного и переменного тока мощностью до 2500 кет, пусковые реостаты и регуляторы скольжения, металлические сопротивления, электрооборудование для трамваев и пр. Работа на этих предприятиях велась по чертежам ведущих заводов иностранных фирм. Многие наиболее сложные и ответственные узлы и детали ввозились из-за границы.  [c.233]

I — сила тока при данной нагрузке. В первый момент пуска электродвигателя соленоид 11 посредством тяги S и пружины 7 вводит собачку 4 в зацепление с вращающимся вокруг неподвижной оси А храновым колесом 2, насаженным на вал 1 контактного рычага пускового реостата. При этом собачка 4 запирает храповое колесо 2 и не дает возможности повернуть его дальше. В это время соленоид 12, втягивая сердечник 6, при помощи звена 10 натягивает пружину 9, причем натяжение этой пружины фиксируется левым концом рычага 14, вращающегося вокруг неподвижной оси В, на котором при помощи гибкой нластинки укреплен сухарь 16, передвигающийся по зубчатой дуге 3. С нарастанием числа оборотов двигателя сила тока /, начнет уменьшаться, и, когда сила тока дойдет до величины I, пружина 9 оттянет собачку 4 и даст возможность повернуть храповое колесо 2 дальше, т. е. сообщить двигателю новый импульс. При переводе контактного рычага пускового реостата на следующий контакт упор а храпового колеса 2 надавит на упор d зубчатой дуги 3, отведет ее и освободит рычаг 14, который дойдет до упора к. Сердечник 5 будет остановлен упором /, и вся система придет в первоначальное положение. Дуга 3 все время находится под действием пружины 15, стремящейся прижать ее к упору е. Упор Ь ограничивает поворот собачки 4.  [c.163]

U-образиая трубка /, укрепленная па поперечной переборке внутри понтона, заполнена ртутью, в которую погружеяы электроды 2 и 3. От электродов идут провода к двум соленоидам 4 и 5, включенным в общую сеть. К ртути также подведен провод. При отсутствии крена или при малом крене электроды замыкают цепи обоих соленоидов и золотник б, концы штоков которого являются сердечниками соленоидов, занимает среднее поло кепие. При крене на угол 4-9, превышающий заданное значение, цепь катушки 4 размыкается и золотник 6 под действием соленоида 5 перемещается вправо. При этом кран 7 поворачивается и разобщает каналы and. Жидкость, подаваемая насосом в золотник 6, поступает в первую полость цилиндра 8 и перемещает поршень 9 влево. Это вызывает включение пускового реостата, не показанного на рисунке, вследствие чего электромотор начинает передвигать противовес в соответствующую сторону, пока угол крена не уменьшится и электрод 2 не замкнет цепь катушки 4. Золотник 6 под действием соленоида 4 возвращается в среднее положение, кран 7 соединяет каналы and. Поршень 9 под действием сжатой пружины 10 приходит в среднее положение При крепе в обратную сторону происходит аналогичный процесс.  [c.224]

Запуск двигателей постоянного тока осуществляется с использованием пускового реостата в цепи якоря для ограничения максимальных значений пускового тока. В начальный момент запуска устанавливается максимальное расчетное сопротивление пускового реостата, которое затем, по мере разгона двигателя, плавно или скачками уменьшается. При исследовании процесса запуска с использованкем полученных динамических схем двигателя параметры v и этих схем рассматриваются как непрерывные или кусочно-постоянные (в зависимости от способа изменения пускового сопротивления) функции времени.  [c.22]

Пуск двигателя в ход. Для пуска двигателя в ход необходимо в цепь якоря включить пусковой реостат R , так как в начале пуска якорь неподвижен л = О, противоэлектродвижу-щая сила Е=0 и ток при работе, равный  [c.531]

Для электродвигателей с фазовым ротором пусковые реостаты выбираются по мощности, по пусковому моменту приводимого механизма и по данным ротора двигателя, т. е. по отно-е  [c.466]

Управление поездом было устроено по системе Мультипль и сосредоточено в двух крайних моторных вагонах, работавших самостоятельно в зависимости от направления поезда. Для получения различных скоростей движения и соответствующего изменения усилий тяги при напряжении батарей 500 В и переключении на 250 В предусматривалось пять способов включения электродвигателей посредством пусковых реостатов.  [c.233]

В генераторах постоянного тока перед началом сварки неебходимо проверить наличие масла в подшипниках и положение пускового реостата и щеток.  [c.24]

С этой целью из стандартных деталей в текущем производстве были изготовлены три двигателя АЗ-315М-8, отличающиеся от серийных только длинными выводными концами катушек обмотки статора. Эти концы были выведены на клеммные доски, позволяющие выключать отказавшие катушки и заменять их эквивалентными сопротивлениями. Опыт показал, что без заметного изменения тока холостого хода и времени пуска из 72 катушек можно выключить до 12 катушек. В качестве эквивалентных сопротивлений использовались секции пускового реостата. Для контроля температуры в процессе испытаний в четыре равностоящих паза под клин были заложены тарированные медь-константановые термопары.  [c.39]

Известны сплавы типа манганин, к-рые вместо никеля содержат 3—4% алюминия (нзабеллин) плюс 1,5% железа (новокон-стантан). Эти сплавы значительно уступают манганину по прецизионности св-в и могут найти применение гл. обр. для тех-ннч. целей, нанр. в пусковых реостатах.  [c.193]

---

изучить устройство реостата, научиться пользоваться прибором для

Тема урока: Лабораторная работа «Регулирование силы тока реостатом. Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра»

Тип урока: Урок открытия нового знания

Цели урока:

Образовательная цель:

1. Научить учащихся определять сопротивление проводника, используя закон Ома.

2. Научить пользоваться реостатом для регулирования силы тока в электрической цепи.

3. Формировать умение собирать электрические цепи, измерять в них силу тока и напряжение при помощи амперметра и вольтметра.

4. Техника безопасности.

Развивающая цель: 1. Формировать умение анализировать, сравнивать, обобщать (Познавательные УУД)

2. Формировать умение планировать, проверять и оценивать учебную деятельность(Регулятивные УУД)

3. Развивать умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками (Коммуникативные УУД)

Воспитательная цель: Воспитывать здоровую и социально-активную личность, укреплять чувство дружбы, товарищества

Тип урока: урок развивающего контроля

Приборы и материалы: Источник питания, исследуемые проводники, ползунковый реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Тема	Лабор. работа
Планируемый результат	Предметные умения	УУД
	Формирование практических умений использовать полученные знания;	Личностные: Формирование коммуникативной компетенции Формирование мотивационной основы учебной деятельности, включающей социальные, учебно-познавательные и внешние мотивы; Осознание ответственности человека за общее благополучие. Регулятивные: Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения; Владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности. Умение организовывать учебное сотрудничество; умение работать индивидуально, в парах и в группах Познавательные: Умение выделять общие и существенные признаки, делать обобщающие выводы; Умение анализировать, строить логическое рассуждение. Коммуникативные: Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; Умение формулировать собственное мнение и позицию; Воспитание уважительного отношения к мнению других.
Учебные задачи	Приобщение к новому социальному опыту через изучение материала Развитие навыков и умений во всех видах деятельности. Развитие умения систематизировать знания и на их основе составлять алгоритмы действий.
Организация пространства
Межпредметные связи Русский язык, ОБЖ, музыка, биология, анатомия человека,	Формы работы Фронтальный опрос Индивидуальная работа Рефлексия	Ресурсы Лаборат. оборуд.

Ход урока

	Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность учеников	ФормируемыеУУД	Медиа ресурс
	Мотивация к учебной деятельности (организационный момент) Включение обучающихся в деятельность на личностно-значимом уровне	Приветствует учащихся. Отмечает отсутствующих. Сообщает цель и задачи урока.	Слушают учителя и приветствуют его.	Личностные: формирование интереса (мотивации) к учению. Коммуникативные: участвовать в диалоге; слушать и понимать учителя и одноклассников
	Актуализация знаний и пробное учебное действие Повторение изученного материала, необходимого для «открытия нового знания», и выявление затруднений в индивидуальной деятельности каждого обучающегося. Проверка домашнего задания Формирование адекватной самооценки и самоконтроля.	Для успешного выполнения лабораторной работы необходимо повторить следующие вопросы: Что называется силой тока? Что называется электрическим напряжением? Дайте определение электрического сопротивления. От каких величин зависит электрическое сопротивление? В какой зависимости находится сила тока от напряжения и сопротивления проводника? Сформулируйте и объясните закон Ома. Какими приборами можно измерить величины, характеризующие электрическое поле в цепи? Реостаты и их особенность.	Отвечают на вопросы.	Регулятивные УУД: осуществлять самоконтроль правильности выполнения работы Коммуникативные УУД: Умение слушать и слышать других, быть готовым корректировать ответы других и свою точку зрения.
	Выполнение лабораторной работы.	Приступаем к выполнению лабораторной работы «Регулирование силы тока реостатом. Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра» — стр. 173-174. Собираем цепь по описанию в учебнике. Передвигая ползунок реостата, уменьшаем и увеличиваем сопротивление проводника. Наблюдаем за показаниями амперметра. Делаем вывод. Добавляем в цепь вольтметр. По меняющимся данным силы тока и напряжения по закону Ома вычисляем сопротивление. Данные вносим в таблицу. Делаем вывод.	В результате должны доказать, что при перемещении ползунка реостата, сила тока в цепи увеличивается с уменьшением витков на реостате, и уменьшается, если сопротивление уменьшается. Убеждаются на опыте, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и напряжения на его концах. Оформляют работу в тетради.	Личностные: Мотивация к познанию, осмысление, самоосознание.
	Задание на дом. Инструктаж по его выполнению.	§ 45-47, повторить	Записывают задание.
	Рефлексия учебной деятельности на уроке. подведение итогов изученного материала урока, установить соответствие полученного результата поставленной цели. закончить урок в благоприятной атмосфере.	Разбор лабораторной работы, выводов и доказательств, сделанных в ходе работы. Оценивают свою успешность выполнения работы.	Подводят итог урока (что нового узнали, чему научились).	Регулятивные УУД: Умение самостоятельно определять степень успешности работы.

Оборудование: демонстрационные реостаты, источник питания, реохорд, ползунковый реостат, амперметр, ключ, лампочка, соединительные провода, проектор, компьютер.

1. Организационный момент:

Приветствие, проверка готовности обучающихся к уроку.

Вступительное слово учителя: Cегодня на уроке мы продолжаем изучение темы: «Электрический ток » и поговорим о том, как можно изменить параметры электрического тока в цепи.

Запишите тему урока (на интерактивной доске записана тема и число) (слайд 1)

2. Проверка знаний обучающихся

Сначала я попрошу вас ответить на следующие вопросы (на интерактивной доске отображены вопросы): (слайд 3)

1. Назовите основные характеристики электрического тока?

2. Какой закон связывает основные характеристики тока?

Используя закон Ома для участка цепи, решим задачу. (слайд 4)

Задача.

Напряжение на зажимах электрического утюга 220 В, сопротивление нагревательного элемента утюга 50 Ом. Чему равна сила тока в нагревательном элементе?

Дано: Решение:

U = 220 В I = U/R
R = 50 Ом I = 220/50 I = 4.4 A

Ответ: 4,4 А

Здесь будет файл: /data/edu/files/y1443538313.doc (Методическая разработка урока)

Построить график зависимости силы тока от напряжения.

Один ученик работает за компьютером, используя диск «Уроки физики» («Кирилл и Мефодий»), другой на доске, остальные в это время работают в своих тетрадях. По данным для силы тока и напряжения строится график. На графике по горизонтальной оси отложено напряжение в вольтах, а по вертикальной — сила тока в амперах.

Вопрос классу: Как зависит сила тока от напряжения? Как можно изменить напряжение?

А ещё от чего зависит сила тока?

От сопротивления

Как можно изменить сопротивление проводника?

Обучающиеся приводят разные ответы. Выбирается ответ, связанный с длиной проводника.

Обратимся к опыту. (Проводится опыт по изменению силы тока в зависимости от длины проводника).

Включивреохорд в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт, можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка АС (опыт по рисунку 75 учебника). При этом с изменением длины будет меняться и сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр. (заменить проволоку реохордом)

Вопрос классу: Удобно применять такой способ изменения длины проводника?

Что можно сделать, чтобы создать более компактную установку? Предложите свои варианты.

Обучающиеся приводят примеры модернизации установки.

Учитель: (Показывает разобранный реостат)Данную проволоку можно намотать на керамический цилиндр, концы проволоки вывести, и не забывать про скользящий контакт. Тогда мы получим прибор, о котором пойдёт речь на нашем уроке. Этот прибор называется реостат.

1. Изучение темы:

Постановка целей урока, мотивация деятельности обучающихся. (слайд 2)

Вопрос классу: Реостат — это прибор. Каков план изучения прибора?

Обучающиеся отвечают на данный вопрос.

На доске высвечивается план изучения реостата. (слайд 5)

Итак, на сегодняшнем уроке мы должны знать:

1) устройство реостата

2) принцип действия

3) применение его на практике.

Далее идет работа с учебником. Обучающиеся самостоятельно ищут в учебнике ответ на первый пункт плана, пользуясь лабораторным реостатом, делают записи в тетради, показывают, используя ползунковый реостат, находящийся на столе учителя, основные части прибора: (слайд 6)

1) керамический цилиндр

2) проволока с большим удельным сопротивлением

3) ползунок

5) стержень

Как работает реостат? Чтобы ответить на данный пункт плана, необходимо выполнить лабораторный опыт «Регулирование силы тока реостатом». (слайд 7)

Обучающиеся выполняют лабораторный опыт по изучению принципа действия реостата, делают вывод об изменении силы тока в цепи с помощью реостата, чертят схему, применяя его условное обозначение.

Внимание (слайд 8)

По результатам опыта заполните таблицу: (слайд 9)

Положение

ползунка

На максимальное

сопротивление

Половина

сопротивления

На четверть

сопротивления

Показания

амперметра

Затем один ученик показывает принцип действия прибора на доске, используя электрическую цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра, лампочки, реостата и соединительных проводов (все эти приборы входят в комплект по электричеству и крепятся к доске, т.к снабжены магнитами). Обучающиеся наблюдают за изменением накала нити электрической лампочки и объясняют причину изменения.

Остаётся рассмотреть последний пункт плана. Обучающиеся приводят свои примеры применения реостатов на практике.

Перед обучающимися ставится проблемный вопрос:

Зачем в данных устройствах нужно использовать реостат?

Выслушиваются ответы учеников.

4) Закрепление изученного материала:

Обучающиеся выполняют тест (слайд 10)

1. Для чего предназначены реостаты:

А) для изменения напряжения

Б) для изменения сопротивления проводника

В) для изменения силы тока

2. Из чего состоит реостат?

А) ползунок, керамический цилиндр, проволока с большим удельным сопротивлением, стержень, зажимы.

Б) ползунок, керамический цилиндр, проволока с большим удельным сопротивлением, зажимы.

В) ползунок, керамический цилиндр, проволока с большим удельным сопротивлением

3. Как можно изменять сопротивление реостата, включенного в цепь?

А) изменить длину проволоки

Б) передвинуть ползунок

В) изменить площадь поперечного сечения.

4. В электрическую цепь включены лампа и реостат (схема представлена на рисунке)

Куда надо передвинуть ползунок реостата, чтобы лампа светилась ярче?

А) ползунок оставить на месте.

На интерактивной доске правильные ответы:

Проводится взаимопроверка (обмен тетрадями)

5. Подведение итогов урока. Задание на дом. (слайд 11)

Как вы считаете, решили ли мы с вами те учебные задачи, которые были

сформулировали в начале урока? (Ученики высказывают своё мнение)

Ответили на все вопросы, которые хотели узнать? Если у кого-то остались вопросы, я предлагаю к следующему уроку сделать по этой теме сообщения. Которые мы прослушаем и оценим (конкретно, кто возьмет).

Как вы думаете, что является причиной того, что мы легко можем изменить громкость телевизора или компьютера, а их яркость? А где еще используются реостаты? Найдите к следующему уроку.

Домашнее задание :§ 47, упр. 21(1,2,3)

На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая ее то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприемника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.

Во многих случаях для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы — реостаты.

Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.

Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением, а для того чтобы длинная проволока не мешала ее наматывают спиралью.

Один из реостатов (ползунковый реостат) изображен на рисунке а), а его условное обозначение в схемах — на рисунке б).

В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки.

Электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим 1. С помощью этого зажима и зажима 2, соединенного с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь.

Стрелками указано как протекает электрический ток через реостат

Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включенного в цепь. То есть мы увеличиваем или уменьшаем количество витков по которым протекает электрический ток (чем больше витков, тем больше сопротивление).

Каждый реостат рассчитан на определенное сопротивление (чем больше проволоки намотано, тем большее сопротивление может дать такой реостат) и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на реостате (см. рисунок а ).

[Значения 6Ω и 3 А означают что данный реостат способен изменять свое сопротивление с 0 до 6 Ом, и ток с силой больше чем 3 Ампера пропускать по нему не стоит. ]

Теперь самое время перейти от теории к практике!

Часть 1. Регулировка силы тока в лампочке.

На видео видно, как передвигая ползунок реостата вправо и влево, лампочка горит ярче или тусклее.

Понять принцип опыта можно взглянув на схему (см. рисунок 4).

На рисунке указана схема цепи, которую мы собирали в видео. Полное сопротивление цепи состоит из сопротивления R л лампочки и сопротивления включенной в цепь части проволоки (на рисунке заштрихована) реостата. Незаштрихованная часть проволоки в цепь не включена. Если изменить положение ползунка, то изменится длина включенной в цепь части проволоки, что приведет к изменению силы тока.

Так, если передвинуть ползунок в крайнее правое положение (точка С), то в цепь будет включена вся проволока, сопротивление цепи станет наибольшим, а сила тока — наименьшей, поэтому нить лампочки будет гореть тускло или совсем не будет гореть (так как эл. ток такой силы не может разогреть спираль лампочки до свечения).

Если же передвинуть ползунок реостата в положение А, то электрический ток совсем не будет идти по проволоке реостата и, следовательно, сопротивление реостата будет равно нулю. Весь ток будет расходоваться на горение лампы, и она будет светить максимально ярко.

Часть 2. Включение лампочки от карманного фонаря в сеть 220 В.

Внимание! Не повторяйте этот опыт самостоятельно. Напоминаем, что поражение электрическим током осветительной сети может привести к смерти.

Что произойдет, если включить лампочку от фонарика в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что лампочка, рассчитанная на работу от батареек с суммарным напряжением 3,5 Вольт (3 пальчиковых батарейки), не способна выдержать напряжение в 63 раза большее — она сразу перегорит (может и взорваться).

Как тогда это сделать? На помощь придет уже известный нам прибор — реостат.

Нам нужен такой реостат, который способен был задержать бурный поток электрического тока, идущего от осветительной сети, и превратить его в тоненький ручеек электричества, который будет питать нашу хрупкую лампочку не нанося ей вреда.

Мы взяли реостат с сопротивлением 1000 (Ом). Это значит, что если эл. ток будет проходить по всей проволоке этого реостата, то на выходе из него получится ток с силой всего лишь 0,22 Ампер.

I=U/R=220 В / 1000 (Ом) = 0, 22 А

Для питания же нашей лампочки нужно даже более сильное электричество (0,28 А). То есть реостат не пропустит достаточное количество тока, чтобы зажечь нашу маленькую лампочку.

Это мы и наблюдаем во второй части видео, где в крайнем положении ползунка лампочка не горит, а при передвижении его вправо лампочка начинает загораться все ярче и ярче (подвигая ползунок мы запускаем все больше тока).

В определенный момент (на определенном положении ползунка реостата) лампочка перегорает, потому что реостат (при данном положении ползунка) пропустил слишком много электричества, которое и пережгло нить накаливания лампочки.

Так можно ли включить низковольтную лампочку в осветительную сеть? Можно! Только следует задержать все лишнее электричество реостатом с достаточно большим сопротивлением.

Часть 3. Включение лампы на 3,5 В вместе с лампой 60 Вт в сеть 220 В.

Мы взяли лампу мощностью 60 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, и лампочку от карманного фонарика на 3,5 В и силу тока 0,28 А.

Что произойдет, если включить эти лампочки в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что 60-ти ваттная лампочка будет гореть нормально (она на это и предназначена), а вот лампочка от карманного фонарика немедленно перегорит при включении ее в сеть (т.к. рассчитана работать от батареек только на 3,5 Вольта).

Но в опыте видно, как при подключении лампочек друг за другом (последовательно) и включении их в сеть 220 В обе лампы горят нормальным накалом и даже не думают перегорать. Даже когда ползунок реостата в крайнем положении (т.е. он не создает никакого сопротивления току) маленькая лампочка не перегорает.

Почему так? Почему даже при выключенном реостате (при его нулевом сопротивлении) лампа не перегорает? Что не дает ей перегореть при таком большом напряжении? И действительно ли напряжение на маленькой лампочке такое большое? Будет ли работать маленькая лампа если заменить лампу мощностью 60 Вт на стоваттную лампочку (100 Вт)?

Вы уже сможете ответить на большинство вопросов, если внимательно следили за ходом рассуждений в предыдущей части статьи. В этом опыте маленькой лампочке не дает перегорать большая лампочка. Она выступает в роли реостата с большим сопротивлением и берет на себя почти всю нагрузку.

Давайте попробуем разобраться как такое может происходить, что маленькая лампочка не перегорает благодаря лампочке в 60 Вт и доказать расчетным методом, что для нормального накала обеих лампочек необходимо одна и та же сила тока.

На помощь в решении этого вопроса нам придет физика, а конкретно ее раздел электричество (изучается в 8 классе).

Задачи урока Образовательная: Познакомить учащихся с реостатом и сформировать практические навыки его использования. Образовательная: Познакомить учащихся с реостатом и сформировать практические навыки его использования. Воспитательная: Продолжить работу по развитию самостоятельности и внимания учащихся. Воспитательная: Продолжить работу по развитию самостоятельности и внимания учащихся. Развивающая: Продолжить работу по формированию умения выделять причину, влияющую на результат, умения логически мыслить. Развивающая: Продолжить работу по формированию умения выделять причину, влияющую на результат, умения логически мыслить. 3

« Физика » человека (электрические параметры) Удельное сопротивление тканей тела, мышцы,5*10 4 Ом*мм 2 /м мышцы,5*10 4 Ом*мм 2 /м кровь,8*10 4 Ом*мм 2 /м кровь,8*10 4 Ом*мм 2 /м верхний слой кожи (сухой) 3,3*10 9 Ом*мм 2 /м верхний слой кожи (сухой) 3,3*10 9 Ом*мм 2 /м кость (без надкостницы) 2*10 10 Ом*мм 2 /м кость (без надкостницы) 2*10 10 Ом*мм 2 /м Сопротивление тела человека от конца одной Сопротивление тела человека от конца одной руки до конца другой(при сухой руки до конца другой(при сухой неповрежденной коже рук), кОм неповрежденной коже рук), кОм 9

«Физика » человека (электрические параметры) Сила тока через тело человека, Сила тока через тело человека, считающаяся безопасной,…до 1мА считающаяся безопасной,…до 1мА Сила тока через тело человека, Сила тока через тело человека, приводящая к серьезным поражениям организма, мА приводящая к серьезным поражениям организма, мА Безопасное электрическое напряжение Безопасное электрическое напряжение (сырое по­мещение), В (сырое по­мещение), В Безопасное электрическое напряжение Безопасное электрическое напряжение (сухое по­мещение), В (сухое по­мещение), В 10

Регулирование силы тока реостатом и измерение сопротивления с помощью амперметра и вольтметра

Цель работы: изучить устройство реостата, научиться пользоваться прибором для

регулирования силы тока в электрической цепи.

Оборудование: источник питания, реостат, лампа, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Рассмотрите реостат. Установите, при каком положении ползунка сопротивление реостата является наибольшим и наименьшим. Соберите цепь, соединив последовательно источник питания, амперметр, реостат, лампу и ключ. К зажимам реостата присоедините вольтметр. Изобразите в схему цепи.

Плавно перемещая ползунок, измерьте силу тока и напряжение при его трех различных положениях. Рассчитайте сопротивление реостата, соответствующее каждому из этих случаев. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

В н и м а н и е. Реостат нельзя полностью выводить, так как сопротивление его при этом становится равным нулю, и если в цепи нет других приёмников тока, то сила тока может оказаться очень большой и амперметр испортится.

Сделайте вывод о том, в какую сторону надо двигать ползунок, чтобы увеличить или уменьшить сопротивление реостата.

Как изменилось сопротивление реостата в выполненной вами ?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ответьте на вопросы:

1. Для чего предназначен реостат? _____________________________________________________________________________

2. Как условно изображают реостат на схемах электрических цепей?

3. Почему в реостатах используют проволоку с большим удельным сопротивлением?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Назовите основные детали реостата? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Реостат как работает. Для чего нужен реостат, принцип его работы в цепи

Устройство, с помощью которого происходит изменение сопротивления, называется реостатом. Он может состоять из набора резисторов, подключаемых ступенчато, либо иметь практически непрерывное изменение сопротивления. Существуют приборы позволяющие производить плавную регулировку без разрыва сети. Так как сила тока цепи зависит от напряжения источника и сопротивления, меняя количество подключенных секций реостата, можно косвенно влиять на все основные параметры электрического контура.

Назначение реостатов

По своему назначению реостаты делятся на следующие виды:

• пусковые, служащие для снижения пускового тока при запуске электродвигателя;
• пускорегулирующие, использующиеся преимущественно в двигателях постоянного тока, а также при переменном напряжении в случае асинхронного электродвигателя с фазным ротором;
• нагрузочные, создающие сопротивление в электрической цепи;
• балластные, необходимые для поглощения излишков энергии, возникающей например при торможении электродвигателя.

Реостаты применяются и для ограничения тока в обмотке возбуждения электрических машин постоянного тока. Благодаря этому получается добиться снижения скачков электрического тока и динамических перегрузок, способных повредить как сам привод, так и подключенный к нему механизм. Применение сопротивления при пуске продлевает срок службы щеток и коллектора.

Особым видом реостатов является потенциометр. Это делитель напряжения, в основании которого лежит переменный резистор. Благодаря ему в электронных схемах можно использовать различные напряжения, не используя дополнительные трансформаторы или блоки питания. Регулировка силы тока при помощи реостата широко используется в радиотехнике, например, для изменения громкости звучания динамика.

Принцип действия

Принцип действия всех реостатов схож. Наиболее простую конструкцию и визуально понятный принцип действия имеет ползунковый реостат. Подключение в цепь его происходит через нижнюю и верхнюю клеммы. Конструкция выполнена таким образом, что ток проходит не поперек витков, а через всю длину провода, выбранную ползунком. Это происходит благодаря надежной изоляции между проводниками.

В большинстве положений бегунка задействована лишь часть реостата. При этом изменение длины проводника приводит к регулированию силы тока в цепи. Для уменьшения износа витков ползунок имеет скользящий контакт, часто выполняемый из графитного стержня либо колесика.

Реостат имеет возможность работать в режиме потенциометра. Для этого, выполняя подключение, необходимо задействовать все три клеммы. Две нижние используются в качестве входа. Они подключаются к источнику напряжения. Верхняя и одна из нижних клемм являются выходом. При перемещении ползунка напряжение межу ними регулируется.

Реостат, используемый в качестве делителя напряжения

Помимо потенциометра возможен и балластный режим работы реостата, когда необходимо создать активную нагрузку для потребления энергии. При этом необходимо учитывать какие рассеивающие способности имеет аппарат. Избыточное тепло может вывести прибор из строя, поэтому рекомендуется производить включение реостата в сеть, предварительно выполнив расчет по рассеиваемой мощности и в случае необходимости обеспечить достаточное охлаждение.

Виды реостатов

Популярным видом реостатов, применяемых в промышленности и электротранспорте, например, трамваях, является устройство, выполненное в виде тора. Регулирование происходит при вращении ползунка вокруг своей оси. При этом он скользит по обмоткам, расположенным тороидально.

Реостат в виде тора меняет сопротивления практически не создавая разрыва в цепи. В полную противоположность ему выступает рычажный вид. Резисторы расположены на специальной раме, и их выбор происходит при помощи рычага. Любая коммутация сопровождается разрывом контура. Помимо этого в схемах с рычажным реостатом отсутствует возможность плавного регулирования сопротивления. Все переключения приводят к ступенчатым изменениям параметров сети. Дискретность шагов зависит от количества резисторов на раме и диапазона регулирования.

Как и рычажные, штепсельные реостаты регулируют сопротивление ступенчато. Отличительной особенностью является изменение параметров сети без разрыва цепи. При нахождении штепселя в перемычке, большая часть тока идет вне сопротивления. Количество возможных вариантов включения зависит от размера магазина. Вытаскиванием штепселя происходит перенаправление тока в резистор.

К специфичным видам можно отнести ламповые устройства и жидкостные реостаты. В связи с рядом недостатков данные приборы не нашли широкого распространения. Жидкостные реостаты можно встретить лишь в взрывоопасной среде, где они выполняют функции управления двигателем. Ламповые можно встретить в лабораториях и на уроках физики, так как их надежность и точность недостаточны для повсеместного использования.

Конструктивные особенности

По материалу изготовления разделяют реостаты:

• металлические, получившие наибольшее распространение;
• керамические, наиболее часто используемые при небольших мощностях;
• угольные, до сих пор используемые в промышленности;
• жидкостные, обеспечивающие максимально плавное регулирование.

Отвод тепла может быть как воздушным, так и водяным или масляным. Жидкостное охлаждение применяется при невозможности рассеять тепло с поверхности резистора. Для повышения теплоотдачи может использоваться радиатор с вентилятором.

Датчики, основанные на реостатах

Между положением ползунка реостата, его сопротивлением, силой тока в цепи и напряжением существуют прямые зависимости. Эти особенности лежат в основе датчика угла поворота. Каждому положению ротора в таком устройстве соответствует определенная электрическая величина.

Постепенно такие датчики вытесняются магнитными и оптическими аппаратами. Связанно это с тем что характеристика зависимости угла и сопротивления, помехонеустойчива от влияния температурного воздействия. Также свою долю в вытеснение реостатных датчиков вносит переход к цифровым системам. Резистивные измерители можно встретить только в схемах, использующих аналоговые сигналы.

Реостат печки отопления салона

Понять о том, что неисправен реостат печки отопления салона можно по следующим признакам:

• салон не прогревается, несмотря на то, что температура двигателя достигла номинала;
• печка не включается в одном или нескольких режимах;
• блок реостатов при прозвонке мультиметром показывает значения близкие к короткому замыканию либо обрыву.

Частой неисправностью реостата бывает выход из строя термопредохранителя. При этом печка может включаться только в одном из режимов. Менять полностью весь блок нет необходимости, достаточно перепаять новый предохранитель, с такими же номинальными параметрами.

Электрические реостаты нашли широкое применение в промышленности, технике и автомобилях. Сопротивления используются и для пуска электродвигателей, и в радиотехнике, и в качестве активной нагрузки. Выход из строя резистора способен сделать неработоспособной всю схему в которую он входит.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Прибор был разработан учёным Иоганном Христианом Поггендорфом. Так что же такое реостат и для чего он необходим?

Что такое реостат

Реостат имеет достаточно простую конструкцию

Реостатом называют электрический аппарат, состоящий из резисторов и устройства, с помощью которого осуществляется регулирование сопротивления всех включённых резисторов. Данный прибор является универсальным: он способен не только управлять силой тока и напряжением, но и устанавливать громкость звука в телевизорах.

Устройство реостата

Керамический цилиндр обматывается металлическим проводником, называемым обмоткой. Его концы выводятся к клеммам. Это небольшие по размеру зажимы, к которым крепится верхний стержень, выполненный из металла. Вдоль этого стержня и обмотки перемещается скользящий контакт, который специалисты зовут ползунком. Благодаря данным элементам и осуществляется работа реостата.

Стоит отметить, что керамический цилиндр полый. Эта особенность позволяет аппарату охлаждаться, предотвращает перегревы, делая прибор более безопасным.

Для чего он нужен

Реостат является лучшим способом контроля и регулирования силы тока. Аппарат меняет сопротивление, способен изменять напряжение в электрической цепи, что позволяет регулировать функционирование электродвигателя в швейной машине, громкость радиоприёмника, телевизора.

Реостат позволяет регулировать и менять силу тока и напряжение

Реостат активно применяется при создании электрических приборов. Благодаря такому элементу силу тока и напряжения можно контролировать, преотвращая перегревы.

Реостатом именуется аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, при помощи которого можно регулировать сопротивление включенных резисторов и благодаря этому регулировать переменный и неизменный ток и напряжение.

Различают реостаты с воздушным и жидкостным (масляным либо водяным) остыванием . Воздушное остывание может применяться для всех конструкций реостатов. Масляное и водяное остывание употребляется для железных реостатов, резисторы могут или погружаться в жидкость, или обтекаться ею. При всем этом следует подразумевать, что охлаждающая жидкость должна и может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью.

Железные реостаты с воздушным остыванием получили наибольшее распространение. Их легче всего приспособить к разным условиям работы как в отношении электронных и термических черт, так и в отношении разных конструктивных характеристик. Реостаты могут производиться с непрерывным либо со ступенчатым конфигурацией сопротивления.

Тумблер ступеней в реостатах производится плоским. В плоском тумблере подвижный контакт скользит по недвижным контактам, перемещаясь при всем этом в одной плоскости. Недвижные контакты производятся в виде болтов с плоскими цилиндрическими либо полусферическими головками, пластинок либо шин, располагаемых по дуге окружности в один либо два ряда. Подвижный скользящий контакт, именуемый обычно щеткой, может производиться мостикового либо рычажного типа, самоустанавливающимся либо несамоустанавливающимся.

Несамоустанавливающийся подвижный контакт проще по конструкции, но ненадежен в эксплуатации ввиду нередкого нарушения контакта. При самоустанавливающемся подвижном контакте всегда обеспечиваются требуемое контактное нажатие и высочайшая надежность в эксплуатации. Эти контакты получили преимущественное распространение.

Плюсами плоского тумблера ступеней реостата являются относительная простота конструкции, сравнимо маленькие габариты при большенном числе ступеней, низкая цена, возможность установки на плите тумблера контакторов и реле для отключения и защиты управляемых цепей. Недочеты — сравнимо малая мощность переключения и маленькая разрывная мощность, большой износ щетки вследствие трения скольжения и оплавления, затруднительность внедрения для сложных схем соединения.

Железные реостаты с масляным остыванием обеспечивают повышение теплоемкости и неизменной времени нагрева за счет большой теплоемкости и неплохой теплопроводимости масла. Это позволяет при краткосрочных режимах резко наращивать нагрузку на резисторы, а как следует, уменьшить расход резистивного материала и габариты реостата. Погружаемые в масло элементы обязаны иметь как можно огромную поверхность, чтоб обеспечить неплохую теплопотерю. Закрытые резисторы погружать в масло нецелесообразно. Погружение в масло защищает резисторы и контакты от вредного воздействия среды в хим и других производствах. Погружать в масло можно только резисторы либо резисторы и контакты.

Отключающая способность контактов в масле увеличивается, что является достоинством этих реостатов. Переходное сопротивление контактов в масле растет, но сразу улучшаются условия остывания. Не считая того, за счет смазки можно допустить огромные контактные нажатия. Наличие смазки обеспечивает малый механический износ.

Для долгих и повторно-кратковременных режимов работы реостаты с масляным остыванием неприменимы ввиду малой теплопотери с поверхности бака и большой неизменной времени остывания. Они используются в качестве пусковых реостатов для асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью до 1000 кВт при редчайших запусках.

Наличие масла делает и ряд недочетов: загрязнение помещения, увеличение пожарной угрозы.

Пример реостата с фактически непрерывным конфигурацией сопротивления приведен на рис. 1. На каркасе 3 из нагревостойкого изоляционного материала (стеатит, фарфор) намотана проволока резистора 2. Для изоляции витков друг от друга проволоку оксидируют. По резистору и направляющему токоведущему стержню либо кольцу 6 скользит пружинящий контакт 5, соединенный с подвижным контактом 4 и перемещаемый с помощью изолированного стержня 8, на конец которого надевается изолированная ручка (на рисунке ручка снята). Корпус 1 служит для сборки всех деталей и крепления реостата, а пластинки 7 — для наружного присоединения.

Реостаты могут врубаться в схему как переменный резистор (рис. 1, а) либо как потенциометр (рис. 1,6). Реостаты обеспечивают плавное регулирование сопротивления , а как следует, и тока либо напряжения в цепи и находят обширное применение в лабораторных критериях в схемах автоматического управления.

Схемы включения пусковых и регулировочных реостатов

На рисунке 2 показана схема включения при помощи реостата мотора неизменного тока маленький мощности.

Перед включением мотора нужно убедиться в том, что рычаг 2 реостата находится на холостом контакте 0. Потом включают рубильник и рычаг реостата переводят на 1-ый промежный контакт. При всем этом движок возбуждается, а в цепи якоря возникает пусковой ток, величина которого ограничена всеми 4-мя секциями сопротивления Rп. По мере роста частоты вращения якоря пусковой ток миниатюризируется и рычаг реостата переводят на 2-ой, 3-ий контакт и т. д., пока он не окажется на рабочем контакте.

Пусковые реостаты рассчитаны на краткосрочный режим работы, а потому рычаг реостата нельзя продолжительно задерживать на промежных контактах : в данном случае сопротивления реостата перенагреваются и могут перегореть.

До того как отключить движок от сети, нужно ручку реостата перевести в последнее левое положение. При всем этом движок отключается от сети, но цепь обмотки возбуждения остается замкнутой на сопротивление реостата. В неприятном случае могут показаться огромные перенапряжения в обмотке возбуждения в момент размыкания цепи.

При пуске в ход движков неизменного тока регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения следует стопроцентно вывести для роста потока возбуждения.

Для запуска движков с поочередным возбуждением используют двухзажимные пусковые реостаты, отличающиеся от трехзажимных отсутствием медной дуги и наличием толь ко 2-ух зажимов — Л и Я.

Реостаты со ступенчатым конфигурацией сопротивления (рис. 3 и 4 ) состоят из набора резисторов 1 и ступенчатого переключающего устройства.

Переключающее устройство состоит из недвижных контактов и подвижного скользящего контакта и привода. В пускорегулирующем реостате (рис. 3 ) к недвижным контактам присоединены полюс Л1 и полюс якоря Я, отводы от частей сопротивлений, пусковых и регулировочных, согласно разбивке по ступеням и другие управляемые реостатом цепи. Подвижный скользящий контакт производит замыкание и размыкание ступеней сопротивления, также всех других управляемых реостатом цепей. Привод реостата может быть ручной (с помощью ручки) и двигательный.

Рис. 3. Схема включения пускорегулирующего реостата: Rпк — резистор, шунтирующий катушку контактора в отключенном положении реостата, Rогр — резистор, ограничивающий ток в катушке, Ш1, Ш2 — параллельная обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока, С1, С2 — поочередная обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока.

Рис. 4. Схема включения регулировочного реостата возбуждения: Rпр — сопротивление предвключенное, ОВ — обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока.

Реостаты по типу приведенных на рис. 2 и 3 отыскали обширное распространение. Их конструкции владеют, но, некими недочетами, а именно огромным числом крепежных деталей и монтажных проводов, в особенности в реостатах возбуждения, которые имеют огромное число ступеней.

Схема включения маслонаполненного реостата серии РМ , созданный для запуска асинхронных движков с фазным ротором, приведен на рис. 5. Напряжение в цепи ротора до 1200 В, ток 750 А. Коммутационная износостойкость 10 000 операций, механическая — 45 000. Реостат допускает 2 — 3 запуска попорядку.

Реостат состоит из интегрированных в бак и погруженных в масло пакетов резисторов и переключающего устройства. Пакеты резисторов набираются из штампованных из электротехнической стали частей и крепятся к крышке бака. Переключающее устройство — барабанного типа, представляет собой ось с закрепленными на ней секторами цилиндрической поверхности, соединенными по определенной электронной схеме. На недвижной рейке укреплены соединенные с резисторными элементами недвижные контакты. При повороте оси барабана (маховиком либо двигательным приводом) сегменты как подвижные скользящие контакты перемыкают те либо другие недвижные контакты и тем меняют значение сопротивления в цепи ротора.

Реостатом называется аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, с помощью которого можно регулировать сопротивление включенных резисторов.

В зависимости от назначения различают следующие основные виды реостатов:

пусковые — для пуска электродвигателей постоянного или переменного тока;

пускорегулирующие — для пуска и регулирования частоты вращения электродвигателей постоянного тока;

реостаты возбуждения — для регулирования тока в обмотках возбуждения электрических машин постоянного и переменного тока;

нагрузочные или балластные — для поглощения электроэнергии регулирования нагрузки генераторов при испытании самих генераторов или их первичных двигателей.

Одним из основных элементов, определяющих общее конструктивное выполнение реостата, является материал, из которого изготовлены его резисторы. В зависимости от этого различают реостаты металлические, жидкостные, угольные и керамические. В резисторах электрическая энергия превращается в теплоту, которая должна от них отводиться. Различают реостаты с воздушным и жидкостным (масляным или водяным) охлаждением. Воздушное охлаждение может применяться для всех конструкций реостатов. Масляное и водяное охлаждение используется для металлических реостатов, резисторы могут либо погружаться в жидкость, либо обтекаться ею. При этом следует иметь в виду, что охлаждающая жидкость должна и может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью.

Металлические реостаты. Металлические реостаты с воздушным охлаждением получили наибольшее распространение. Их легче всего приспособить к различным условиям работы как в отношении электрических и тепловых характеристик, так и в отношении различных Конструктивных параметров. Реостаты могут выполняться с непрерывным или со ступенчатым изменением сопротивления.

Переключатель ступеней в реостатах выполняется плоским.

В плоском переключателе подвижный контакт скользит по неподвижным контактам, перемещаясь при этом в одной плоскости. Неподвижные контакты выполняются в виде болтов с плоскими цилиндрическими или полусферическими головками, пластин или шин, располагаемых по дуге окружности в один или два ряда. Подвижный скользящий контакт, называемый обычно щеткой, может выполняться мостикового или рычажного типа, самоустанавливающимся или несамоустанавливающимся.

Несамоустанавливающийся подвижный контакт проще по конструкции, но ненадежен в эксплуатации ввиду частого нарушения контакта. При самоустанавливающемся подвижном контакте всегда обеспечиваются требуемое контактное нажатие и высокая надежность в эксплуатации. Эти контакты получили преимущественное распространение.

Достоинствами плоского переключателя ступеней являются относительная простота конструкции, сравнительно небольшие габариты при большом числе ступеней, малая стоимость, возможность установки на плите переключателя контакторов и реле для отключения и защиты управляемых цепей. Недостатки — сравнительно малая мощность переключения и небольшая разрывная мощность, большой износ щетки вследствие трения скольжения и оплавления, затруднительность применения для сложных схем соединения.

Металлические реостаты с масляным охлаждением обеспечивают увеличение теплоемкости и постоянной времени нагрева за счет большой теплоемкости и хорошей теплопроводности масла. Это позволяет при кратковременных режимах резко увеличивать нагрузку на резисторы, а следовательно, сократить расход резистивного материала и габариты реостата. Погружаемые в масло элементы должны иметь как можно большую поверхность, чтобы обеспечить хорошую теплоотдачу. Закрытые резисторы погружать в масло нецелесообразно. Погружение в масло защищает резисторы и контакты от вредного воздействия окружающей среды в химических и других производствах. Погружать в масло J можно только резисторы или резисторы и i контакты.

Рис. 7-3. Реостат с непрерывным изменением сопротивления.

Отключающая способность контактов , в масле повышается, что является достоинством этих реостатов. Переходное сопротивление контактов в масле возрастает, но одновременно улучшаются условия охлаждения. Кроме того, за счет смазки можно допустить большие контактные нажатия. Наличие смазки обеспечивает малый механический износ.

Для длительных и повторно-кратковременных режимов работы реостаты с масляным охлаждением непригодны ввиду малой теплоотдачи с поверхности бака и большой постоянной времени охлаждения. Они применяются в качестве пусковых реостатов для асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью до 1000 кВт при редких пусках.

Наличие масла создает и ряд недостатков; загрязнение помещения, повышение пожарной опасности.

Пример реостата с практически непрерывным изменением сопротивления приведен на рис. 7-3. На каркасе 3 из нагревостойкого изоляционного материала (стеатит, фарфор) намотана проволока резистора 2. Для изоляции витков друг от друга проволоку оксидируют. По резистору и направляющему токоведущему стержню или кольцу 6 скользит пружинящий контакт 5, соединенный с подвижным контактом 4 и перемещаемый при помощи изолированного стержня 8, на конец которого надевается изолированная рукоятка (на рисунке рукоятка снята). Корпус 1 служит для сборки всех деталей и крепления реостата, а пластины 7 — для внешнего присоединения.

Реостаты могут включаться в схему как переменный резистор (рис. 7-3, а) или как потенциометр (рис. 7-3,б). Они обеспечивают плавное регулирование сопротивления, а следовательно, и тока или напряжения в цепи и находят широкое применение в лабораторных условиях в схемах автоматического управления.

Рис. 7-4. Пускорегулирующий реостат: б — схема включения Rпк — резистор, шунтирующий катушку контактора в отключенном положении реостата; Rогр — резистор, ограничивающий ток в катушке; Ш1, Ш2 — параллельная обмотка возбуждения; С/, С2 — последовательная обмотка возбуждения

Рис. 7-5. Реостат возбуждения: б — одна из схем включения Rпр — сопротивление предвключенное; OВ — обмотка возбуждения

Рис. 7-6. Маслонаполненный реостат серии РМ: а – общий вид; б – схема.

Реостаты со ступенчатым изменением сопротивления (рис. 7-4 и 7-5) состоят из набора резисторов I и ступенчатого переключающего устройства.

Переключающее устройство состоит из неподвижных контактов 2 и 3, подвижного скользящего контакта 4 и привода 5. В пускорегулирующем реостате (рис. 7-4) к неподвижным контактам присоединены полюс Л1 и полюс якоря Я, отводы от элементов сопротивлений, пусковых Яд и регулировочных Яр, согласно разбивке по ступеням и другие управляемые реостатом цепи (контакторы 6; реле РМ}. Подвижный скользящий контакт производит замыкание и размыкание ступеней сопротивления, а также всех других управляемых р еостатом цепей. Привод реостата может быть ручной (при помощи рукоятки) и двигательный.

Реостаты по типу приведенных на рис. 7-4 и 7-5 нашли широкое распространение. Их конструкции обладают, однако, некоторыми недостатками, в частности большим числом крепежных деталей и монтажных проводов, особенно в реостатах возбуждения, которые имеют большое число ступеней.

Маслонаполненный реостат серии РМ, предназначенный для пуска асинхронных двигателей с фазным ротором, приведен на рис. 7-6. Напряжение в цепи ротора до 1200 В, ток 750 А. Коммутационная износостойкость 10000 операций, механическая — 45 000. Реостат допускает 2-3 пуска подряд.

Реостат состоит из встроенных в бак и погруженных в масло пакетов резисторов и переключающего устройства. Пакеты резисторов набираются из штампованных из электротехнической стали элементов и крепятся к крышке бака. Переключающее устройство — барабанного типа, представляет собой ось с закрепленными на ней сегментами цилиндрической поверхности, соединенными по определенной электрической схеме. На неподвижной рейке укреплены соединенные с резисторными элементами неподвижные контакты. При повороте оси барабана (маховиком или двигательным приводом) сегменты как подвижные скользящие контакты перемыкают те или иные неподвижные контакты и тем самым меняют значение сопротивления в цепи ротора.

На уроке рассматривается прибор под названием реостат, сопротивление которого можно изменять. Подробно рассматривается устройство реостата и принцип его работы. Показывается обозначение реостата на схемах, возможные варианты включения реостата в электрическую цепь. Приводятся примеры применения реостата в повседневной жизни.

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Реостаты

На предыдущих уроках мы говорили, что существуют не только потребители и источники электрического тока, но еще и так называемые элементы управления. Одним из важных элементов управления является реостат или любой другой прибор, основанный на его действии. В реостате используется проводник из заранее известного материала с определенной длиной и сечением, а значит, мы можем узнать его сопротивление. Принцип работы реостата основан на том, что мы можем изменять это сопротивление, следовательно, можем регулировать силу тока и напряжение в электрических цепях.

Рис. 1. Устройство реостата

На рисунке 1 представлен реостат без оболочки. Это сделано для того, чтобы можно было посмотреть все его части. На керамическую трубу (1) намотан провод (2). Его концы выведены к двум контактам (3а). Также имеется штанга, в конце которой расположен контакт (3б). По этой штанге движется скользящий контакт (4), так называемый «ползун».

Если расположить скользящий контакт посередине (рис. 2а), то будет задействована только половина проводника. Если передвинуть этот скользящий контакт дальше (рис. 2б), то будет задействовано больше витков провода, следовательно, его длина возрастет, сопротивление увеличится, а сила тока уменьшится. Если же передвинуть «ползун» в другую сторону (рис. 2в), то, наоборот, сопротивление уменьшится, и сила тока в цепи возрастет.

Рис. 2. Реостат

Внутри реостат полый. Это необходимо, поскольку при протекании тока реостат нагревается, а эта полость обеспечивает быстрое охлаждение.

Когда мы изображаем схему (рисунок электрической цепи), то каждый элемент обозначается определенным символом. Реостат обозначается следующим образом (рис. 3):

Рис. 3. Изображение реостата

Красный прямоугольник соответствует сопротивлению, синий контакт — подводящий к реостату провод, зеленый — скользящий контакт. При таком обозначении легко понять, что при движении ползунка влево сопротивление реостата уменьшится, а при движении вправо — увеличится. Также может использоваться следующее изображение реостата (рис. 4):

Рис. 4. Еще одно изображение реостата

Прямоугольник обозначает сопротивление, а стрелка — то, что его можно изменять.

В электрическую цепь реостат включается последовательно. Ниже приведена одна из схем включения (рис. 5):

Рис. 5. Включение реостата в цепь с лампой накаливания

Зажимы 1 и 2 подключаются к источнику тока (это может быть гальванический элемент или подключение к розетке). Стоит обратить внимание, что второй контакт должен быть подключен к движущейся части реостата, которая позволяет менять сопротивление. Если увеличивать сопротивление реостата, то накал лампочки (3) будет уменьшаться, а значит, ток в цепи тоже уменьшается. И, наоборот, при уменьшении сопротивления реостата лампочка будет гореть ярче. Этот метод часто используется в выключателях для регулировки интенсивности освещения.

Реостат также можно использовать для регулировки напряжения. Ниже представлены две схемы (рис. 6):

Рис. 6. Включение резистора в цепь с вольтметром

В случае использования двух сопротивлений (рис. 6а) мы снимаем определенное напряжение со второго резистора (устройство, которое основано на сопротивлении проводника), и таким образом, как бы регулируем напряжение. При этом надо точно знать все параметры проводника для правильной регулировки напряжения. В случае с реостатом (рис. 6б) ситуация заметно упрощается, поскольку мы можем непрерывно регулировать его сопротивление, а значит, и изменять снимаемое напряжение.

Реостат — достаточно универсальный прибор. Кроме регулировки силы тока и напряжения, он также может использоваться в различных бытовых приборах. Например, в телевизорах регулировка громкости происходит с помощью реостатов, переключение каналов в телевизоре также неким образом связано с использованием реостатов. Также стоит обратить внимание, что для безопасности лучше использовать реостаты, снабженные защитным кожухом (рис. 7).

Рис. 7. Реостат в защитном кожухе

На этом уроке мы рассмотрели строение и применение такого элемента управления, как реостат. На следующих уроках будут решаться задачи, связанные с проводниками, реостатами и законом Ома.

Список литературы

1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. — М.: Мнемозина.
2. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. — М.: Просвещение.

1. Центр образования «Технологии обучения» ().
2. Школьный демонстрационный физический эксперимент ().
3. Электротехника ().

Домашнее задание

1. Стр. 108-110: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
2. Как можно регулировать накал лампы с помощью реостата?
3. Всегда ли при движении ползунка реостата вправо сопротивление будет уменьшаться?
4. Чем обусловлено применение именно керамической трубы в реостате?

Что такое функция реостата и как она работает?

В этой статье Linquip мы поговорим о функциях реостата, о том, как они работают, и обо всей другой информации, которую вам нужно знать о них. Эти комплектующие можно найти даже в вашем доме! Они широко используются во всем мире. Поэтому важно, чтобы все знали, как они работают и что они из себя представляют. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о реостатах.

Прежде чем мы углубимся в подробности, давайте кратко рассмотрим, что такое реостат…

Что такое реостат?

Реостат — это блок, который считается переменным резистором.Они немного похожи на потенциометры. Вы можете изменить сопротивление в реостате, чтобы контролировать прохождение тока через него. Реостаты отлично подходят для управления нисходящим потоком в различных устройствах, таких как лампы или даже транзисторы. Преимущество реостатов в том, что они могут изменять сопротивление в цепи, не вызывая прерывания! Обозначение реостата в соответствии со стандартом МЭК представляет собой прямоугольник, который помещается между двумя линейными линиями, и стрелка, пересекающая прямоугольник с полунаклонным углом.Вот изображение его символа:

Одна из самых важных особенностей реостатов — это то, что у них есть две клеммы, и они соединены между собой.

Подробнее о Linquip

Что такое реостат? Все, что вам нужно знать о реостатах и ​​принципах их работы

Что такое функция реостата и как она работает?

Все мы знаем, что для изменения тока нужно либо изменить сопротивление цепи, либо приложенное напряжение. Функция реостата заключается в изменении сопротивления цепи, чтобы изменить ее ток.Когда вам нужно уменьшить ток в цепи, вы должны увеличить сопротивление реостата. И точно так же, если требуется увеличить ток, нужно уменьшить сопротивление реостата.

Функция реостата зависит от изменения сопротивления реостата. Для этого один из трех факторов (длина, тип и площадь поперечного сечения), которые влияют на сопротивление, будет изменен, и этот фактор — длина. Скользящий контакт в различных типах реостатов используется для изменения длины и, следовательно, изменения сопротивления.Чтобы понять, как он меняет длину, вам необходимо знать конструкцию реостата:

Строительство Реостата

Реостат по конструкции похож на потенциометр, но отличается тем, что он использует два соединения вместо трех. Одно из этих соединений используется для резистивного элемента, а другое — для подключения к скользящему контакту (также известному как стеклоочиститель). Итак, один из этих терминалов фиксированный, а другой — подвижный.

Длина, влияющая на сопротивление, находится между фиксированной клеммой и скользящей клеммой на резистивном пути.Для изменения этой длины ползунок должен двигаться, в результате чего изменяется сопротивление реостата. Сопротивление и длина прямо пропорциональны, поэтому увеличение длины приводит к увеличению сопротивления и наоборот. Вы можете увидеть схему реостата ниже:

Теперь функция реостата немного отличается от функции потенциометра, поскольку он должен пропускать значительный ток. Вот почему у них есть резисторы с проволочной обмоткой. Название происходит потому, что резистивный провод будет намотан на изолирующий керамический сердечник, а затем скользящий контакт (стеклоочиститель) будет скользить по обмоткам для достижения желаемого результата.

Приложение реостата

Реостаты широко используются. Одно из распространенных применений реостатов — в устройствах управления мощностью. Их можно использовать для управления интенсивностью света в диммерах, духовках, обогревателях и т. Д. Имейте в виду, что в некоторых устройствах вместо реостатов используется переключающая электроника. Вот почему в настоящее время реостаты часто используются для других целей, таких как калибровка и настройка схем.

Как мы уже обсуждали, наиболее частым использованием реостата является использование функции реостата для управления током.Вы можете легко ограничить ток с помощью реостата, чтобы предотвратить сильноточные замыкания.

Различные типы реостатов предназначены для удовлетворения различных потребностей. Теперь, исходя из типов реостатов, мы объясним рабочий процесс и приложения:

1. Линейный реостат

Скользящий вывод скользит по линейному резистивному пути реостата, чтобы изменить вышеупомянутую длину. Хотя этот блок имеет две фиксированные клеммы, только одна из фиксированных клемм в этом типе реостата подключена к ползунку.

Линейные реостаты обычно используются в лабораторных условиях.

2. Поворотный реостат

Резистивный путь поворотных реостатов — поворотный. Грязесъемник в этом типе установлен на валу, и движение этого вала изменяет длину и, следовательно, сопротивление.

Функция поворотного реостата обычно используется в силовых приложениях, но принцип его работы такой же, как у всех линейных реостатов и предустановленного типа.

3. Предустановленный реостат

Предустановленные реостаты используются в печатной плате.Этот тип также называют триммером, который представляет собой небольшой реостат с двумя выводами. Иногда подстроечный резистор с трехконтактным потенциометром может также работать как двухконтактный реостат для той же цели. Поскольку структура и назначение потенциометра и реостата одинаковы, для достижения этой цели потенциометры могут быть подключены как реостаты. Подключив потенциометр таким образом, чтобы фиксированная клемма и подвижная клемма работали как единое целое, как одна подвижная клемма, вы получите две клеммы, в результате чего весь блок будет работать как реостаты.Предустановленные реостаты используются для калибровки внутри контура.

Теперь вы знаете все, что нужно знать о функции реостата и о том, как он работает, а также о его различных типах и применении. Что вы думаете об этом переменном резисторе и его различных типах? Поделитесь с нами своими мыслями в комментариях! Если у вас есть какие-либо вопросы о реостатах, зарегистрируйтесь на Linquip. Наши специалисты готовы помочь ответить на ваши вопросы в кратчайшие сроки и избавят вас от необходимости искать ответы в дальнейшем.

Разница между потенциометром и реостатом

Потенциометр и реостат — это два термина, которые связаны с переменными резисторами . Технически оба этих термина представляют две разные конфигурации, предоставляемые одними и теми же компонентами. Прочитав этот пост, вы сможете разработать кристально ясную концепцию в отношении обоих терминов.

Введение в переменный резистор (VR)

Переменный резистор — это трехконтактное устройство. Он обеспечивает переменное значение сопротивления в электрических цепях.Например, напряжение V.R 9 кОм обеспечит сопротивление в диапазоне 0–9 кОм.

Наиболее распространенный тип V.R. показан ниже. Он имеет три клеммы a, b, c (подробности мы рассмотрим позже). Круговую ручку можно вращать для изменения выходного сопротивления.

Как упоминалось ранее, переменный резистор указанного выше типа является наиболее распространенным. Между тем, он тоже самый старый.
Сегодняшние переменные резисторы упакованы в подстроечные резисторы (последняя версия) с маленьким болтом с одной стороны.Для операций с отрезами можно использовать винтовой зажим. [Читайте также: Диоды, транзисторы и GTO]

Потенциометр

Давайте пересмотрим исходный переменный резистор. Конфигурация потенциометра использует в работе все три клеммы.

В левой части изображения показана принципиальная схема конфигурации, а в правой части — практический вид.

Два синих провода подключаются к внешней цепи для подачи переменного напряжения на выход. И это причина, по которой потенциометр назван так .

Реостат

В этой схеме в работе используются два вывода переменного резистора. Клемма a подключается к источнику питания, b подключается последовательно с внешней цепью, а c остается разомкнутой. Цель состоит в том, чтобы добиться постоянного значения «R», чтобы получить переменный ток в соединительной цепи / устройстве. В левой части изображения показана принципиальная схема конфигурации реостата, а в правой части показано практическое подключение для этой конфигурации.

Потенциометр vs.Реостат: практическое применение

Потенциометр обеспечивает изменение напряжения на выходных клеммах и используется в электроэнергетике для управления скоростью машин постоянного тока. Он также находит свое применение в звуковом оборудовании для управления звуком. Согласование частот на старых радиоприемниках использовало повторяющиеся принципы обеих этих конфигураций.

Завершая вышеприведенное обсуждение, в двух словах можно подвести итоги:

Потенциометр и реостат — это две конфигурации, которые можно использовать в электронных схемах и компонентах для достижения переменных значений напряжения и тока.

---

Автор: Гузель Санс получил степень бакалавра в области электроэнергетики. Сферы его интересов — ВЧ моделирование, защита энергосистем и проектирование электроники. Он любит программировать JS, CSS и играть с HTML5 в часы досуга. Он является основателем онлайн-инструмента «Электрические калькуляторы». Любимое программное обеспечение: MATLAB.

Что такое реостат? — Определение и использование

Определение

Представьте себе звуки и свет в вашем окружении — задумывались ли вы когда-нибудь о том, как приглушается свет и уменьшается громкость? Если электростанции не перестанут подавать меньше электроэнергии, что тогда может происходить? Одно слово: сопротивление.

Все электронные устройства работают в электрических цепях — путях, по которым может протекать электричество / электрический ток, причем любая цепь имеет определенный уровень электрического сопротивления. Электрическое сопротивление — это не что иное, как внутреннее свойство электрической цепи сопротивляться прохождению электрического тока. Реостат — переменный резистор или регулируемое сопротивление; размещение его в любой цепи позволяет вам контролировать сопротивление — и, в более широком смысле, сам ток! Иногда переменный резистор или реостат называют потенциометром и в повседневной жизни используют взаимозаменяемо.

Изображение реостата

Чарльзу Уитстону , британскому изобретателю / ученому, часто приписывают разработку реостата в 19 веке. В простейшем варианте он представляет собой длинную трубку с витыми спиралями вокруг нее и регулируемым слайдером. Когда он помещен в электрическую цепь, он должен принимать и пропускать ток — обычно это делается через две клеммы, одна клемма находится в ползунке / регулируемом контакте, а другая подключена к главной цепи.

Итак, если вы правильно это представили, это означает, что ток должен течь через спиральные провода реостата, если он вообще будет течь! Итак, как регулируется сопротивление, спросите вы? Поскольку один конец реостата прикреплен к главной цепи, другой конец (ползунок) может регулировать длину витого провода, через который должен проходить ток. Чем больше витых проводов должен пройти ток, тем с большим сопротивлением он столкнется, поскольку сопротивление существует в спиральном проводе помимо существующей цепи.

Если это звучит сбивающе с толку, представьте себе поездку по подземному туннелю со скоростью ветра 200 миль в час. Стал бы вы столкнуться с большим сопротивлением в общем путешествии, если бы вы начали у входа или если бы начали ближе к концу туннеля? Уменьшая расстояние, которое вы путешествуете (электрический ток), вы можете столкнуться с меньшими помехами ветра (электрическим сопротивлением). Это основная концепция реостата.

Функциональные возможности и отличия от потенциометра

Когда требуется переменное сопротивление в электрической цепи, реостат и потенциометр являются общими предпочтениями.Реостат — это возбуждающее устройство, которое немного отличается от потенциометра. Для любителей электроники, которые хотят узнать больше о реостате, мы рассмотрим его все тонкости. Что делает реостат? Продолжим обсуждение.

1. Что такое реостат

Реостат — это переменный резистор, который изменяет величину тока, протекающего в цепи, путем ручного уменьшения сопротивления.

Символ также может обозначать реостат, как показано ниже

( международный характер реостата)

2.Строительство Реостата

Подобно потенциометру, конструкция реостата состоит из трех выводов, но использует только два из них.

В отличие от потенциометра, две клеммы фиксируются на обоих концах резистивного элемента, известного как дорожка, а оставшаяся клемма действует как регулируемый резистор.

Скользящий дворник соединяет резистивный материал, состоящий из катушки с проволокой, и перемещается по нему, что приводит к изменению сопротивления в реостате.

Реостат также известен как резистор с проволочной обмоткой, потому что большинство моделей связаны с проволокой.

Обычно мы делаем резистор, наматывая нихромовую проволоку на керамический изолирующий сердечник, который изолирует реостат от чрезмерного нагрева, поскольку он преобразует энергию в тепловую.

(схема реостата)

Три типа реостатов включают в себя;

• поворотные реостаты: состоят из поворотного резистивного пути
• линейные реостаты: они имеют линейный резистивный путь и два фиксированных вывода; однако использование только одного предварительно настроенного реостата
• : пригодится при использовании печатной платы для калибровки в схемах

3.Как работает реостат?

Сопротивление реостата зависит от длины резистивной дорожки, по которой протекает электрический ток. Допустим, ползунок находится ближе к исходному терминалу. В этом случае сопротивление будет минимальным, поскольку длина резистивного пути уменьшается, что приводит к блокированию небольшого количества электрического тока и пропусканию большей его части.

Точно так же стеклоочиститель, двигаясь дальше от начального терминала и ближе к противоположному аэропорту, достигает максимального сопротивления.Это происходит из-за увеличения резистивного пути, что приводит к большой блокировке тока и допускает небольшое количество тока.

Рейтинг реостатов выражается в ваттах и ​​амперах, а также в зависимости от их сопротивления.

Однако реостат не изменяет напряжение; он регулирует ток в электрической цепи.

Стеклоочиститель движется по резистивному пути, когда мы руками регулируем внешнюю ручку.

Реостаты

имеют диапазон сопротивления, что означает, что они не могут оказывать сопротивление за пределами своего текущего номинала.

(вольтметр)

4. Что делает реостат?

Реостат обычно работает в электрической цепи, для которой может потребоваться электрический ток высокого напряжения. Он работает либо как переменный резистор, либо как делитель потенциала в электрических устройствах.

Применение реостата

Реостат работает как переменный резистор при регулировании скорости двигателя вентилятора и затемнения света в электрической лампочке.

Помогает изменить интенсивность тусклого света за счет уменьшения электрического тока в лампочке. Если сопротивление реостата увеличивается, свет становится тусклее; аналогично, увеличение электрического тока и уменьшение сопротивления заставляют лампочку светиться. Таким образом, микроскопы используют это приложение, поскольку они требуют регулировки света при наблюдении за образцами.

Тот же принцип применяется к управлению скоростью электродвигателя вентилятора. Однако регулировка тока происходит в пределах разности потенциалов реостата.

Реостаты дают дополнительную тепловую мощность при создании сопротивления, отсюда и идея нагревателей. Например, они функционируют как источник тепла в теплом коврике или в лампе для рептилий с расписанием.

Можно также использовать для регулировки громкости.

(нагревательный мат)

5. Общие проблемы, с которыми вы можете столкнуться при взаимодействии с реостатом

Резистор — это пассивное двухполюсное устройство, которое реализует электрическое сопротивление как элемент цепи, тогда как реостаты регулируют электрический ток без прерывания цепи.

( резисторов связка)

Разница между потенциометром и реостатом

Очень важно выявить различия, поскольку электрические компоненты имеют немного схожие функции и конструкцию. Отличия включают:

Потенциометр можно использовать как реостат, реостат не может работать как потенциометр.

Потенциометр — это трехполюсный резистор, а реостат — двухполюсный резистор.

Реостаты играют роль переменного тока, а потенциометры — переменного напряжения.

Щелкните ЗДЕСЬ, чтобы просмотреть видео-объяснение различий.

(потенциометр )

(символ потенциометра)

(символ реостатов)

Недостатки реостатов

• Чрезмерное тепловыделение во время сопротивления приводит к потере мощности.
• Не вписывается в современные устройства из-за большого размера; следовательно, не предпочитаю его и заменяю его симисторами и кремниевыми выпрямителями (тиристоры).
• Реостаты менее эффективны по сравнению с TRIAC.

Как подключить реостат в цепь?

Чтобы подключить реостаты в электронную схему, мы должны разместить их последовательно, а не параллельно. Это потому, что электрический ток меньше в резистивном пути.

Следовательно, когда вы сталкиваетесь с вариантом менее резистивного пути и более резистивного пути, он выбирает менее резистивный путь.

Реостаты не будут работать, если в цепи образуется параллельный путь, поскольку электроны не будут выбирать путь.

Вместо этого они будут проходить прямо через серию пути, поскольку он получает большее сопротивление, чем другой доступный путь.

Чтобы переключить потенциометр с трехполюсного устройства на двухполюсное, мы должны оставить конец резистивного элемента открытым.

(реостат с соединен последовательно)

Сводка

Вкратце, мы познакомились с реостатом, различиями между реостатом, потенциометром и резисторами.

Понимая, как постоянное напряжение влияет на реостаты, мы знаем применение мощности в цепях двигателей. Если у вас есть вопросы, свяжитесь с нами.

Символ реостата, схема и подключение

Реостат — это не что иное, как переменный резистор. Основная функция реостата — контролировать ток, контролируя значение сопротивления. Увеличивая или уменьшая значение сопротивления, мы можем увеличивать или уменьшать ток.Здесь мы увидим конструкцию, схему подключения и обозначение реостата. Обычно реостаты используются для высоковольтных и сильноточных приложений, таких как управление двигателем постоянного тока, регулировка яркости света, управление нагревателем и т. Д. Принцип работы реостата очень прост. согласно закону Ома протекание тока зависит от двух факторов — напряжения и сопротивления. Таким образом, контролируя напряжение или величину сопротивления, мы можем контролировать течение тока. То же самое делает и реостат.Перемещая стеклоочиститель, мы можем увеличивать или уменьшать значение сопротивления, чтобы контролировать прохождение тока.

Символ реостата

Символ реостата такой же, как и обычный символ резистора, включая стрелку. Эта стрелка указывает на подвижный дворник или переменное сопротивление.

Читайте также:

Схема реостата

Здесь вы можете увидеть простую конструктивную схему реостата.

Реостат имеет всего три клеммы. две клеммы подключены к началу и концу катушки.Другой вывод подключен к металлической дорожке, по которой движется стеклоочиститель.

На приведенной выше схеме вы можете видеть, что катушка намотана на изоляционный материал. Две клеммы катушки подключены к клемме A и клемме B. Клемма C подключена к металлической дорожке, по которой движется стеклоочиститель. Поэтому, когда мы перемещаем стеклоочиститель, мы получим разные значения сопротивления между клеммой A и клеммой C. Помните, что эта катушка не изолирована. Перемещая дворник, мы в основном увеличиваем или уменьшаем обороты.Таким образом, увеличение числа витков означает увеличение сопротивления, а уменьшение числа витков означает уменьшение сопротивления. Таким образом, когда сопротивление увеличивается, поток тока будет уменьшаться, а когда сопротивление уменьшается, поток тока будет увеличиваться.

Читайте также:

Подключение реостата

Здесь вы можете увидеть подключение реостата.

Мы уже знаем, что у реостата всего три клеммы. Терминал B нигде не должен быть подключен.Держите его отключенным. Мы используем только клемму A и клемму C. Подключение реостата очень простое. Он просто должен быть подключен последовательно между источником питания и нагрузкой. Когда мы перемещаем дворник, ток от источника питания к нагрузке также меняется.

Существуют также недостатки и опасности использования реостата. Поскольку катушка с проводом не изолирована, существует риск поражения электрическим током при случайном прикосновении. Регулирование протекания тока с помощью реостата приводит к огромным потерям электроэнергии и нежелательному нагреву.

Принцип работы реостата и потенциометра практически одинаков. Потенциометр используется в качестве делителя напряжения, и все выводы потенциометра используются для соединения с цепью. Но в случае реостата для подключения к цепи используются только две клеммы.

Читайте также:

Спасибо, что посетили сайт. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений. Потенциометр

против реостата — Основное объяснение — Wira Electrical

Прежде чем изучать потенциометр и реостат, мы должны знать, что такое резистор.Резистор известен своей функцией «обеспечивать сопротивление». Мы можем использовать либо постоянный резистор, либо переменный резистор. Как уже упоминалось, постоянный резистор обеспечивает фиксированное сопротивление, а переменный резистор обеспечивает переменное сопротивление. Это сопротивление будет сопротивляться или блокировать протекающий в цепи ток и вызывать падение напряжения. Они будут рассчитаны с использованием основного закона Ома.

Потенциометр или «горшок» — это один из типов переменного резистора. Этот компонент имеет три контакта и управляется аналоговым слайдером или поворотным дворником.Поскольку потенциометры не генерируют энергию, мы называем их пассивными элементами или пассивными устройствами.

Потенциометр

Когда мы используем переменный резистор в качестве потенциометра, мы подключаем оба конца к входному источнику (контакт a) и земле (контакт c), в то время как стеклоочиститель соединяется со стороной выхода (контакт b) для получения сигнал. Сам выходной сигнал имеет линейное значение в зависимости от диапазона напряжения, приложенного с одного конца к другому (от Vin до 0 В). Значение будет линейным в зависимости от положения стеклоочистителя в диапазоне перемещения.

Глядя на схему выше, можно сделать вывод, что потенциометр действует как делитель напряжения.

Потенциометр — это обычный переменный резистор, который используется во многих целях. Потенциометр или горшок для краткости имеет три клеммы со скользящим контактом, поворотным ползунком или дворником. Используя ползунок или стеклоочиститель, мы можем создать различное сопротивление в пределах диапазона потенциометра.

Потенциометр состоит из потенциала и измерителя, это означает, что мы можем измерить его значение потенциала.Этот трехконтактный компонент использует принцип деления напряжения и схему регулируемого делителя напряжения в одном компоненте.

Уравнение будет:

где:

R _ac = R _ab + R _bc . Следовательно, напряжение V _out может быть увеличено или уменьшено с помощью ползунка или дворника в направлении c или a соответственно.

Существует три типа потенциометров, перечисленных ниже, прежде чем мы перейдем к вопросу о потенциометре и реостате:

Поворотный потенциометр

Этот потенциометр имеет угловой дворник с обычными тремя выводами.Сопротивление будет варьироваться в зависимости от углового движения. Этот компонент будет создавать линейное сопротивление движению стеклоочистителя. Вы можете найти этот тип регулировки громкости аудиоустройства, усилителя или даже переключателей ВКЛ-ВЫКЛ.

Ползунковый потенциометр

Также известный как ползунковый потенциометр, используется для обеспечения переменного сопротивления путем перемещения грязесъемника с линейным перемещением. Как и поворотный потенциометр, этот тип также имеет линейное сопротивление движению стеклоочистителя. Вы можете найти этот тип аудиомикшера, эквалайзера и т. Д.

Подстроечный потенциометр

Этот потенциометр имеет три контакта, но стеклоочиститель отличается от других типов. Он имеет квадратную форму, обычно синего цвета, с угловым дворником посередине коробки. Мы можем регулировать сопротивление, вращая его стеклоочиститель с помощью отвертки или чего-то подобного. Этот тип не может быть легко отрегулирован, как поворотный или ползунковый потенциометр.

Переменный резистор для переменного сопротивления

Если мы используем переменный резистор для обеспечения переменного сопротивления, нам нужно подключить к цепи только две из трех клемм.Запомните конфигурацию, потому что мы увидим ее снова, когда дойдем до потенциометра против реостата. Стеклоочиститель будет подключен к одному из концевых выводов, контакту A или контакту C. Пример можно увидеть ниже:

Мы можем отрегулировать сопротивление, просто перемещая более широкое сопротивление вверх или вниз / влево или вправо. Иногда имеет смысл соединить неиспользуемую клемму и стеклоочиститель, чтобы замкнуть цепь.

Глядя на схему выше, можно сказать, что переменный резистор — это двухконтактный компонент.Этот компонент, когда он используется для управления сильным током в двигателе, известен как реостат. Мы обсудим этот вопрос позже вместе с потенциометром и реостатом.

Реостат

Реостат используется для управления электрическим током, протекающим через него, от переменного сопротивления путем перемещения дворника. Реостат происходит от греческих слов «реос», а «statis» означает устройство управления током.

Электрический ток зависит от величины приложенного напряжения и сопротивления в цепи.Чем выше сопротивление, тем меньше ток в цепи. К сожалению, реостат не может полностью блокировать электрический ток.

Структура реостата

Структура реостата аналогична структуре потенциометра и имеет три вывода: вывод A, вывод B и вывод C. Однако мы используем только два вывода для реостата: выводы A и B или выводы B и C.

В отличие от вращающегося или ползункового котла, которые могут быть изготовлены из углерода, реостаты в основном изготавливаются с проволочной обмоткой. Обычно реостат изготавливается из изолирующего керамического сердечника, соединенного нихромовой проволокой.Сердечник действует как теплоизолирующий материал.

Ниже ползунковый реостат показывает более простую иллюстрацию того, как он работает.

Сопротивление реостата зависит от длины резистивной дорожки:

• Если мы используем контакт A и контакт B: минимальное сопротивление достигается, когда стеклоочиститель находится рядом с контактом A.
• Если мы используем контакт B и контакт C: минимальное сопротивление достигается, когда стеклоочиститель находится рядом с контактом C.

Потенциометр против реостата

Теперь мы подошли к нашей основной теме: потенциометр против реостата.При наблюдении оба имеют одинаковую структуру, но для потенциометра мы используем три клеммы, а реостату нужны только две клеммы. Другое отличие — номинальная мощность. Реостат с проволочной обмоткой имеет большую номинальную мощность, следовательно, он имеет более широкое применение для более высоких токов, что является его основным преимуществом. Чтобы увидеть больше различий, мы можем наблюдать в таблице ниже:

Источник цепи 6 9127 Параллельные

	Потенциометр	Реостат
Количество соединений	Три клеммы	Две клеммы
Серия с нагрузкой
Функции	Управляющее напряжение	Управляющий ток
Символы					Падение напряжения		Напряжение нагрузки
Когда использовать	Управление напряжением для нагрузки с высоким сопротивлением	Управление током для нагрузки с низким сопротивлением
Приложения	Настройка, регулировка громкости	Диммеры, управление двигателем
Подходит для 26 Цепь малой мощности	Цепь высокой мощности

Серия тренингов по электричеству и электронике военно-морского флота (NEETS), модуль 5, с 1-21 по 1-30

NEETS Модуль 5 — Введение в генераторы и двигатели

Страницы i, 1−1, 1-11, 1−21, 1−31, 2−1, 2-11, 3−1, 3-11, 4−1, 4-11, Индекс

Примечание. Чем ниже процент регулирования, тем лучше генератор.В приведенном выше примере 5% регулирование представляет собой изменение 22 вольт от холостого хода до полной нагрузки. изменение на 1% соответствует изменению на 4,4 вольт, что, конечно, было бы лучше.

Q20. Какой термин применяется к изменению напряжения на холостом ходу к условиям полной нагрузки и выражается в процентах?

КОНТРОЛЬ напряжения

Управление напряжением может быть (1) ручным или (2) автоматическим.В большинстве случаев процесс включает изменение сопротивления цепи поля. Путем изменения сопротивления цепи возбуждения регулируется ток возбуждения. Контроль над ток возбуждения позволяет контролировать выходное напряжение. Основное различие между различными регуляторами напряжения Системы — это просто метод, с помощью которого контролируются сопротивление цепи возбуждения и ток.

Напряжение РЕГУЛИРОВАНИЕ не следует путать с УПРАВЛЕНИЕМ напряжения.Как описано ранее, регулировка напряжения — это внутренняя действие, происходящее внутри генератора при изменении нагрузки. Контроль напряжения — это вынужденное действие, обычно посредством внешней регулировки с целью увеличения или уменьшения напряжения на клеммах.

Ручное управление напряжением

Полевой реостат с ручным управлением, показанный на рисунке 1-21, является типичным примером ручного управления напряжением.Поле реостат включен последовательно с цепью шунтирующего поля. Это обеспечивает простейший метод управления напряжение на клеммах генератора постоянного тока.

1-21

Рисунок 1-21. — Реостат полевой с ручным управлением.

Этот тип полевого реостата содержит резисторы с ответвлениями, соединенные выводами с многополюсным переключателем.Рука переключатель можно повернуть, чтобы установить контакт с различными выводами резистора. Это варьирует величину сопротивления в полевой контур. Поворот рычага в направлении стрелки вниз (против часовой стрелки) увеличивает сопротивление и снижает выходное напряжение. Поворот рычага в направлении стрелки RAIsE (по часовой стрелке) уменьшает сопротивление и увеличивает выходное напряжение.

Большинство полевых реостатов для генераторов используют резисторы из легированной проволоки.У них высокое удельное сопротивление и низкий температурный коэффициент. Эти сплавы включают медь, никель, марганец и хром. Они промаркированы под торговыми марками, такими как Nichrome, Advance, Манганин и т. Д. В некоторых очень больших генераторах вместо реостатов используются чугунные решетки, и в них используются электродвигатели. коммутационные механизмы для контроля напряжения.

1-22

Автоматический контроль напряжения

Автоматический контроль напряжения может использоваться там, где нагрузка изменения тока превышают встроенную способность генератора регулировать себя.Автоматический контроль напряжения устройство «воспринимает» изменения выходного напряжения и вызывает изменение сопротивления поля, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение.

Фактическая схема автоматического регулирования напряжения не рассматривается в этой главе. какой бы ни используется метод управления, диапазон, в котором можно изменять напряжение, является конструктивной характеристикой генератора. Напряжение можно регулировать только в проектных пределах.

ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ работа ГЕНЕРАТОРОВ

Когда два или более генератора обеспечивают общую нагрузку, говорят, что они работают параллельно.Цель подключение генераторов параллельно просто для обеспечения большего тока, чем может дать один генератор. предоставление. Генераторы могут физически располагаться на значительном расстоянии друг от друга. Однако они связаны с общая нагрузка через систему распределения электроэнергии.

Есть несколько причин для эксплуатации генераторов в параллельно. Количество используемых генераторов может быть выбрано в соответствии с потребностью в нагрузке.Управляя каждым генератор максимально приближен к его номинальной мощности, достигается максимальная эффективность. инвалид или неисправный Генератор можно отключить и заменить без прерывания нормальной работы.

Q21. Какой срок относится к использованию двух или более генераторов для обеспечения общей нагрузки?

АМПЛИДИНЫ

Амплидины — это генераторы постоянного тока специального назначения.Они подают большие постоянные токи, точно контролируемые, в большие двигатели постоянного тока, используемые для привода тяжелых физических нагрузок, таких как орудийные башни и ракетные установки.

Амплидин на самом деле является двигателем и генератором. Он состоит из двигателя переменного тока с постоянной скоростью (первичный двигатель). механически соединен с генератором постоянного тока, который работает как усилитель с высоким коэффициентом усиления (усилитель — это устройство, в котором небольшое входное напряжение может управлять большим источником тока).Например, в обычном генераторе постоянного тока небольшое постоянное напряжение, приложенное к обмоткам возбуждения, может управлять выходной мощностью генератора. В типичном генератора, изменение напряжения с 0 вольт постоянного тока на 3 вольт постоянного тока, приложенного к обмотке возбуждения, может привести к тому, что генератор выходная мощность варьируется от 0 до 300 вольт постоянного тока. Если 3 вольта, приложенные к обмотке возбуждения, считаются входом, а 300 вольт, снятые с щеток, — это выход, есть усиление 100.Прирост выражается как отношение вывод на ввод:

В этом случае 300 В ÷ 3 В = 100. Это означает, что выходное напряжение 3 В в 100 раз больше входного. В следующих параграфах объясняется, как достигается усиление в типичном генераторе постоянного тока и как вносятся изменения. генератор и амплидин увеличивают коэффициент усиления до 10 000.

Принципиальная схема на рисунке 1-22 показан отдельно возбужденный генератор постоянного тока.Из-за управляющего напряжения 10 вольт ток 10 ампер будет протекает через обмотку возбуждения сопротивлением 1 Ом. Это потребляет 100 Вт входной мощности (P = IE).

1-23

Рисунок 1-22. — Обычный генератор постоянного тока.

Предположим, что характеристики этого генератора позволяют ему производить приблизительно 87 ампер ток якоря 115 вольт на выходных клеммах.Это соответствует выходной мощности примерно 10 000 Вт (P = IE). Вы можете видеть, что усиление мощности этого генератора равно 100. Фактически, 100 Вт контролируют 10 000 Вт.

Амплидин — это особый тип генератора постоянного тока. Следующие изменения в целях пояснения преобразуют типичный генератор постоянного тока выше в амплидин.

Первый шаг — закоротить щетки вместе, как показано на рисунок 1-23.Это снимает почти все сопротивление в цепи якоря.

Рисунок 1-23. — Короткое замыкание щеток в генераторе постоянного тока.

Из-за очень низкого сопротивления в цепи якоря гораздо более низкий поток управляющего поля создает ток якоря при полной нагрузке (ток полной нагрузки в якоре по-прежнему составляет около 87 ампер). Меньший контроль

1-24

Поле

теперь требует управляющего напряжения всего 1 вольт и входной мощности 1 ватт (1 вольт на 1 ом вызывает 1 ампер тока, который дает 1 ватт входной мощности).

Следующим шагом будет добавление еще одного набора кистей. Теперь они становятся выходными щетками амплидина. Они размещены напротив коммутатора в положении перпендикулярно исходным кистям, как показано на рисунке 1-24. Ранее закороченные кисти теперь называются «квадратурные» кисти. Это потому, что они находятся в квадратуре (перпендикулярно) выходным щеткам. Выход щетки соответствуют потоку якоря. Следовательно, они снимают напряжение, наведенное в обмотках якоря. в этот момент.Напряжение на выходе будет таким же, как и в исходном генераторе, в нашем примере 115 вольт.

Рисунок 1-24. — Щетки Amplidyne load.

Как вы видели, исходный генератор выдавал выходную мощность 10 000 Вт при входной мощности 100 Вт. В ampidyne выдает такую ​​же выходную мощность 10 000 ватт при входной мощности всего 1 ватт. Это представляет собой выигрыш в размере 10 000. В усиление оригинального генератора было значительно увеличено.

Как было сказано ранее, амплидин используется для обеспечивают большие токи постоянного тока. Основное применение амплидина заключается в размещении тяжелых грузов с помощью синхронные / сервосистемы. Синхронные / сервосистемы будут изучены в следующем модуле.

Предположим, что очень большой поворотное усилие требуется для поворота тяжелого объекта, например антенны, в очень точное положение. маломощный, относительно слабое напряжение, представляющее величину необходимого поворота антенны, может использоваться для управления полем обмотка амплидина.Из-за способности амплидина к усилению его выход можно использовать для управления мощным мотор, который крутит тяжелый предмет (антенну). Когда источник входного напряжения определяет правильное движение объект, он понижает напряжение до нуля. Поле уже недостаточно сильное, чтобы выходное напряжение могло быть развивается, поэтому двигатель перестает управлять объектом (антенной).

Вышеизложенное является чрезмерным упрощением и не предназначено для описания функционирующей системы.Цель состоит в том, чтобы показать типичная последовательность событий между требованием движения и самим движением. Он предназначен для усиления идея, что с амплидином чем-то большим и тяжелым можно управлять очень

точно чем-то очень маленький, почти несущественный.

Q22. Какова цель генератора постоянного тока, который был модифицирован для функционировать как амплидин?

1-25

Q23.По какой формуле определяется коэффициент усиления усилительного устройства?

Q24. Каковы два входа амплидина?

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Вы всегда должны соблюдать меры безопасности при работе с электрическим оборудованием, чтобы избежать травм. персонал и повреждение оборудования. Электрооборудование часто имеет аксессуары, требующие отдельных источников. власти.Осветительные приборы, обогреватели, датчики температуры с внешним питанием и системы сигнализации являются примерами аксессуары, клеммы которых должны быть обесточены. При работе с генераторами постоянного тока необходимо убедиться, что все такие цепи были обесточены и промаркированы до того, как вы попытаетесь выполнить какие-либо работы по техническому обслуживанию или ремонту. Вы также должны проявляйте особую осторожность при работе с выходными клеммами генераторов постоянного тока или рядом с ними.

Резюме

Эта глава познакомила вас с основными принципами работы с генераторами постоянного тока.Разные рассмотрены типы генераторов постоянного тока и их характеристики. Следующая информация представляет собой краткое изложение основные темы главы для вашего обзора.

Магнитная ИНДУКЦИЯ имеет место, когда проводник перемещается в магнитном поле таким образом, что он перерезает силовые линии, и напряжение (ЭДС) индуцируется в дирижер.

ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ для ГЕНЕРАТОРОВ гласит, что когда большой, указательный палец, и средний палец левой руки вытянуты под прямым углом друг к другу, так что большой палец указывает на направление движения проводника в магнитном поле, а указательный палец указывает в сторону линии магнитного потока (с севера на юг) средний палец показывает направление наведенной ЭДС в проводнике.

1-26

AN ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ГЕНЕРАТОР состоит из одной катушки, вращающейся в магнитном поле. Это производит переменное напряжение.

A Basic DC GENERATOR результаты при замене контактных колец элементарного генератора с двухкомпонентным коммутатором, изменяющим выходное напряжение на пульсирующее постоянное.

АРМАТУРА С НЕСКОЛЬКИМИ КАТУШКАМИ (добавление катушек к якорю) снижает пульсации напряжения в выход генератора постоянного тока, и увеличивает выходное напряжение.

1-27

МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕНЕРАТОР является результатом добавления большего количества полюсов поля к генератору постоянного тока. Они имеют тот же эффект, что и добавление катушек к якорю. В практических генераторах полюса — это электромагниты.

КОММУТАЦИЯ — это процесс, используемый для получения постоянного тока от генератора.Катушка подключения к нагрузке должны быть обратными, поскольку катушка проходит через нейтральную плоскость. Кисти должны быть расположен так, чтобы коммутация происходила без искрения щеток.

1-28

РЕАКЦИЯ АРМАТУРЫ имеет место, когда ток якоря заставляет якорь стать электромагнит. Поле якоря нарушает поле полюсов.Это приводит к смещению нейтрального плоскость по направлению вращения.

КОМПЕНСАЦИОННЫЕ ОБМОТКИ и ИНТЕРПОЛИ используются для противодействия влиянию якоря. реакция. Они питаются током якоря и возвращают нейтральную плоскость в исходное положение.

1-29

РЕАКЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ вызвана магнитным полем, которое создается в якоре.Это имеет тенденцию препятствовать вращению якоря из-за сил притяжения и отталкивания между полем якоря и основное поле.

ПОТЕРИ АРМАТУРЫ в якорях генератора постоянного тока влияют на выходы. Эти потери как следующим образом:

1. Потери в меди — это просто I ² R (тепловые) потери, вызванные током, протекающим через сопротивление обмоток якоря.

2. Вихревые токи индуцируются в материале сердечника и вызывают нагрев.

3. Гистерезисные потери возникают из-за быстро меняющихся магнитных полей в якоре, что приводит к нагреву.

1-30

—	Материя, Энергия, и постоянного тока
—	Переменный ток и трансформаторы
—	Защита, управление и измерение цепей
—	Электропроводники, методы электромонтажа, и схематическое чтение
—	Генераторы и двигатели
—	Электронные излучатели, трубки и источники питания
—	Твердотельные устройства и блоки питания
—	Усилители
—	Цепи генерации и формирования волн
—	Распространение волн, линии передачи и Антенны
—	Принципы СВЧ
—	Принципы модуляции
—	Введение в системы счисления и логические схемы
—	— Введение в микроэлектронику
—	Принципы синхронизаторов, сервоприводов и гироскопов
—	Введение в испытательное оборудование
—	Принципы радиочастотной связи
—	Принципы работы радаров
—	Справочник техника, Главный глоссарий
—	Методы и практика испытаний
—	Введение в цифровые компьютеры
—	Магнитная запись
—	Введение в волоконную оптику
Примечание: Обучение электричеству и электронике военно-морского флота Содержимое серии (NEETS) — U. No related posts. Разное Похожие записи Как правильно промывать нос при насморке: эффективные методы и растворы 18.11.2024 Питание кормящей мамы: что можно есть при грудном вскармливании 17.11.2024 Лучшая зимняя обувь для детей 2 лет: выбираем комфортные и надежные модели 16.11.2024 Детская комната для новорожденного: оформление, дизайн и планировка 15.11.2024 Увлажнитель воздуха: польза и вред для здоровья, отзывы специалистов и пользователей 14.11.2024 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт +7 495 120-13-73, 8 800 500-97-74; [email protected] [email protected] Карта сайта