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Was ist ein Rheostat, ich erkläre sein Funktionsprinzip, seine Vorrichtung und seine Bezeichnung auf einfache und zugängliche Weise

Wenn Sie und ich ein einfaches Gerät nehmen und seine Schaltkreise sorgfältig studieren, ist es wahrscheinlich, dass wir dort einen Rheostat finden können. In diesem Material werde ich einfach und klar erklären, was ein Rheostat im Wesentlichen ist, nach welchem ​​​​Prinzip es funktioniert und wie weit es in der Welt verwendet wird. Fangen wir also an.

Was ist ein Rheostat, ich erkläre sein Funktionsprinzip, seine Vorrichtung und seine Bezeichnung auf einfache und zugängliche Weise

Was ist ein Regelwiderstand

Lassen Sie uns also zunächst einen Rheostat definieren. Ein Rheostat ist ein variabler Widerstand, dessen elektrischer Widerstand zwischen seinem beweglichen Kontakt und den Anschlüssen des Widerstandselements mechanisch geändert werden kann.

Ein Regelwiderstand ist im Kern nichts anderes als ein Steuerelement in elektrischen Schaltungen. Und vielleicht besteht der Hauptvorteil dieses Elements darin, dass es durchaus möglich ist, den elektrischen Widerstand im Stromkreis einzustellen, ohne ihn zu unterbrechen.

Wie ein Regelwiderstand funktioniert

Wenn wir irgendein Physik-Lehrbuch für die achte Klasse nehmen, werden wir feststellen, dass die Wirkungsweise eines Regelwiderstands auf dem berühmten Ohmschen Gesetz für einen Schaltungsabschnitt basiert. Der durch den Stromkreis fließende elektrische Strom erfährt also eine Änderung in Abhängigkeit von der Höhe des Widerstands, er (der Strom) kollidiert mit ihm bei einer konstanten Quellenspannung.

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Wenn also der betrachtete Stromkreis einen niedrigen Widerstand aufweist, fließt ein hoher elektrischer Strom durch ihn, da ihn praktisch nichts stört. Wenn der Stromkreis einen hohen Widerstand aufweist, fließt dementsprechend ein kleiner elektrischer Strom durch ihn.

Genau dieses Verhältnis wurde (und wird immer noch) verwendet, um die Schaltungsparameter je nach spezifischen Anforderungen fein abzustimmen.

Rheostat. (A) - ein hohles Rohr, auf das ein isolierter Draht gewickelt ist. (B) - beweglicher Kontakt. (C) - Rollenkontakt.
Rheostat. (A) - ein hohles Rohr, auf das ein isolierter Draht gewickelt ist. (B) - beweglicher Kontakt. (C) - Rollenkontakt.

Wenn wir uns das obige Foto genau ansehen, werden wir sehen, dass es sich um einen strukturell einfachen Rheostat handelt Es ist ein Hohlzylinder, um den ein isolierter Draht gewickelt ist, der über seine gesamte Länge einen konstanten Querschnitt und Widerstand hat.

Dies geschah aus einem bestimmten Grund. Schließlich hängt der Widerstand eines jeden Leiters zunächst linear von seiner Länge ab und ist umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche. Im selben Physik-Lehrbuch findet man also folgende Formel:

Wobei p der spezifische Widerstand des Leitermaterials ist;

I ist die Länge des betrachteten Leiters;

S ist die Querschnittsfläche des Leiters.

Wenn also der betreffende Leiter einen konstanten Querschnitt hat, ist sein Widerstand umso größer, je größer seine Länge ist.

Das heißt, ein Rheostat ist ein großes Stück Draht, das auf eine Basis gewickelt ist, und den Widerstandswert wird durch den Schieber verändert, der die Länge des Leiters vergrößert oder umgekehrt verkürzt (Änderungen Widerstand).

Notiz. Jeder Rheostat ist für einen bestimmten maximalen Widerstand sowie für die zulässige Stromstärke ausgelegt, deren Überschreitung unweigerlich zu einer Überhitzung und einem Ausfall des Elements führt. In diesem Fall sind alle Parameter auf dem Produkt selbst angegeben.

Wie ist der Rheostat in den Diagrammen angegeben?

In den Diagrammen hat der Rheostat folgende Bezeichnung:

Aus der Bezeichnung wird sofort deutlich, dass der Widerstand beim Bewegen des Schiebers nach rechts abnimmt und nach links zunimmt.

In der ausländischen Literatur ist die Bezeichnung des Rheostaten anders und sieht so aus:

Und dieses Element ist immer sequentiell in die Schaltung eingebunden. Denn elektrischer Strom folgt immer dem Weg des geringsten Widerstandes. Wenn Sie und ich also parallel einen Rheostat in die Schaltung einbauen, funktioniert er in dieser Version nicht. Die korrekte Einbindung in den Rheostatkreis ist wie folgt:

Schauen wir uns nun an, wo Rheostate hauptsächlich eingesetzt werden.

Umfang der Rheostate

Tatsächlich ist der Anwendungsbereich von Rheostaten ziemlich breit. Nehmen wir also zum Beispiel einen Warmwasserbereiter, dann wird nichts weiter als ein Rheostat verwendet, um die Erwärmung des Heizelements zu regulieren.

Wenn Sie ein altes Radio nehmen, wird die Lautstärkeregelung auch dort von Rheostaten übernommen. Auch bei Lampen mit Dimmerbirnen wird häufig ein Regler verwendet, der auf einem einfachen Rheostat basiert.

In der modernen Elektronik werden Rheostate durch elektronische Regler (Halbleiterelemente, Potentiometer usw.) ersetzt, da sie praktisch keine Verluste haben.

Potentiometer
Potentiometer

Die Sache ist, dass Rheostate einen wesentlichen Nachteil haben. Wenn sich die Stromstärke im Stromkreis ändert, erwärmt sich der Rheostat ziemlich stark, wodurch viel Energie zum Heizen aufgewendet wird.

Das ist alles, was ich Ihnen über ein solches Element wie einen Rheostat sagen wollte.

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