Тест с ответами: “Реостаты” (Предположим, что нужно изготовить реостат и есть медный провод …)
Рубрика: Физика
(правильные ответы отмечены плюсом)
1. Предположим, что нужно изготовить реостат и есть медный провод, нихромовый, вольфрамовый и алюминиевый. Какой вы выбрали провод:
а) нихромовый +
б) медный
в) вольфрамовый
2. Каким прибором регулируют силу тока в электрической цепи:
а) вольтметром
б) реостатом +
в) амперметром
3. Электрический аппарат служащий для регулировки силы тока и напряжения в электрической цепи:
а) вольтметр
б) термостат
в) реостат +
4. Каким путем регулируется силы тока и напряжения в электрической цепи:
а) путём получения требуемой величины сопротивления +
б) путём получения требуемой величины напряжения
в) путём получения требуемой величины давления
5. Изменение сопротивления может осуществляться:
а) с толчками
б) резко
в) плавно +
6. Изменение сопротивления может осуществляться:
а) единоразово
б) ступенчато +
в) пошагово
7. Реостат, как правило, состоит из такого элемента с устройством регулирования электрического сопротивления:
а) дающего
б) отводящего
в) проводящего +
8. Изменением сопротивления цепи, в которую включён реостат, возможно достичь изменения величины:
а) тока +
б) давления
в) самого сопротивления
9. Изменением сопротивления цепи, в которую включён реостат, возможно достичь изменения величины:
а) давления
б) самого сопротивления
в) напряжения +
10. Реостат был изобретен:
а) Поддендорфом
б) Поггендорфом +
в) Тоггендорфом
11. При необходимости изменения тока или напряжения в небольших пределах реостат включают в цепь:
а) последовательно +
б) аккуратно
в) резко
12. При необходимости изменения тока или напряжения в небольших пределах реостат включают в цепь:
а) медленно
б) параллельно +
в) планово
13. Для получения значений тока и напряжения от нуля до максимального значения применяется такое включение реостата:
а) потенциометрическое +
б) деформационное
в) нестандартное
14. Использование реостата возможно в качестве:
а) переключателя
б) тумблера
в) электроизмерительного прибора +
15. Использование реостата возможно в качестве:
а) электрической или электронной схемы +
б) реле
в) переключателя
16. Один из основных типов реостата:
а) главный
б) проволочный +
в) нитевой
17. Один из основных типов реостата:
а) основной
б) кольчатый
в) ползунковый +
18. Один из основных типов реостата:
а) второстепенный
б) жидкостный +
в) газовый
19. Один из основных типов реостата:
а) дополнительный
б) помповый
в) ламповый +
20. Состоит из проволоки из материала с высоким удельным сопротивлением, натянутой на раму:
а) нитевой
б) проволочный +
в) ламповый
21. Состоит из проволоки из материала с высоким удельным сопротивлением, виток к витку натянутой на стержень из изолирующего материала:
а) ползунковый +
б) кольчатый
в) газовый
22. Представляет собой бак с электролитом, в который погружаются металлические пластины:
а) дополнительный
б) жидкостный +
в) главный
23. Состоит из набора параллельно включённых ламп накаливания:
а) проволочный
б) помповый
в) ламповый +
24. Величина сопротивления этого реостата пропорциональна расстоянию между пластинами и обратно пропорциональна площади части поверхности пластин, погружённой в электролит:
а) ламповый
б) жидкостный +
в) ползунковый
25. Недостатком этого реостата является зависимость его сопротивления от степени разогрева нитей ламп:
а) помпового
б) ползункового
в) лампового +
26. У этого реостата, чем больше витков от одного контакта до другого, тем больше сопротивление:
а) кольчатого
б) ползункового +
в) лампового
27. Резистор, электрическое сопротивление которого между его подвижным контактом и выводами резистивного элемента можно изменить механическим способом:
а) переменный резистор +
б) подстроечный резистор
в) регулировочный резистор
28. Переменный резистор, предназначенный для многократной регулировки параметров электрической цепи:
а) подстроечный резистор
б) переменный резистор
в) регулировочный резистор +
29. Переменный резистор, предназначенный для подстройки параметров электрической цепи, у которого число перемещений подвижной системы значительно меньше, чем у регулировочного резистора:
а) подстроечный резистор +
б) регулировочный резистор
в) переменный резистор
30. Прямая зависимость между положением ротора реостата и его сопротивлением позволяет использовать такие резисторы в качестве основного элемента датчиков угла поворота:
а) регулировочные
б) переменные +
в) постоянные
Описание и принцип работы
До сих пор мы видели, что переменный резистор может быть сконфигурирован для работы в качестве цепи делителя напряжения, которому присваивается название потенциометра . Но мы также можем настроить переменный резистор для регулирования тока, и этот тип конфигурации широко известен как реостат.
Реостаты — это двухполюсные переменные резисторы, которые настроены на использование только одного концевого контакта и только контакта стеклоочистителя. Неиспользуемая концевая клемма может быть либо оставлена неподключенной, либо подключена напрямую к стеклоочистителю. Это устройства с проволочной обмоткой, которые содержат плотные витки эмалированной проволоки для тяжелых условий эксплуатации, которые изменяют сопротивление ступенчато. Изменяя положение стеклоочистителя на резистивном элементе, величина сопротивления может быть увеличена или уменьшена, тем самым управляя величиной тока. Большой выбор реостатов вы найдете на Алиэкспресс, переходите и покупайте любой.
Затем реостат используется для управления током путем изменения значения его сопротивления, превращая его в настоящий переменный резистор. Классический пример использования реостата — это управление скоростью модельного набора поездов или Scalextric, где величина тока, проходящего через реостат, регулируется законом Ома. Тогда реостаты определяются не только их резистивными значениями, но также и их возможностями по управлению мощностью как P = I 2 * R.
Реостат как регулятор тока
На приведенной выше схеме эффективное сопротивление реостата находится между контактом 3 концевого зажима и контактом стеклоочистителя на контакте 2. Если контакт 1 не подключен, сопротивление цепи между контактом 1 и контактом 2 разомкнуто и не оказывает влияния на величину тока нагрузки. И наоборот, если контакт 1 и контакт 2 соединены вместе, то эта часть резистивной дорожки замкнута накоротко и снова не влияет на значение тока нагрузки.
Поскольку реостаты контролируют ток, то по определению они должны быть соответствующим образом рассчитаны на то, чтобы выдерживать этот постоянный ток нагрузки. Потенциометр с тремя контактами можно настроить как реостат с двумя контактами, но резистивная дорожка на основе углерода может не выдержать ток нагрузки. Также контакт стеклоочистителя потенциометра обычно является самой слабой точкой, поэтому лучше всего проводить через стеклоочиститель как можно меньше тока.
Однако обратите внимание, что реостат не подходит для управления током нагрузки, если сопротивление нагрузки, R L , намного выше, чем полное значение сопротивления реостата. Это R L >> R RHEO . Резистивное значение сопротивления нагрузки должно быть намного ниже, чем у реостата, чтобы ток нагрузки мог протекать.
Обычно реостаты представляют собой высокомощные электромеханические переменные резисторы, используемые для силовых применений, и резистивный элемент которые обычно изготавливается из толстого резистивного провода, подходящего для обеспечения максимального тока I, когда его сопротивление R минимально.
Проволочные реостаты в основном используются в приложениях управления мощностью, таких как схемы управления лампами, нагревателями или двигателями, для регулирования полевых токов для управления скоростью или пусковым током двигателей постоянного тока и т.д. Существует много типов реостатов, но наиболее распространенными являются вращающиеся тороидальные типы, которые используют открытую конструкцию для охлаждения, но также доступны закрытые типы.
Слайдер реостат
Имеются также реостаты с трубчатыми слайдерами, которые можно найти в физических лабораториях и лабораториях в школах и колледжах. Эти линейные или скользящие типы используют резистивный провод, намотанный на изолирующий трубчатый формирователь или цилиндр. Скользящий контакт, установленный выше, регулируется вручную влево или вправо для увеличения или уменьшения эффективного сопротивления реостата, как показано на рисунке.
Как и в случае с вращающимися потенциометрами, также доступны ползунковые реостаты многоканального типа. В некоторых типах постоянные электрические соединения сделаны с резистивным проводом, чтобы дать фиксированное значение сопротивления между любыми двумя терминалами. Такие промежуточные соединения обычно известны как «ответвления», то же имя, что и используемые на трансформаторах.
Линейные или логарифмические потенциометры
Наиболее популярным типом переменного резистора и потенциометра является линейный тип или линейный конус, значение сопротивления которого на выводе изменяется линейно при регулировке, создавая характеристическую кривую, которая представляет собой прямую линию. То есть резистивная дорожка имеет одинаковое изменение сопротивления на угол поворота по всей длине дорожки.
Таким образом, если стеклоочиститель вращается на 20% от его общего хода, то его сопротивление составляет 20% от максимального или минимального. Это происходит главным образом потому, что их резистивные дорожки выполнены из углеродных композитов, металлокерамических сплавов или материалов типа проводящих пластиков, которые имеют линейную характеристику по всей длине.
Но резистивный элемент потенциометра не всегда может давать прямолинейную характеристику или иметь линейное изменение сопротивления во всем диапазоне хода при регулировке стеклоочистителя, но вместо этого может вызывать то, что называется логарифмическим изменением сопротивления.
Логарифмические потенциометры являются в основном очень популярными нелинейными или непропорциональными типами потенциометров, сопротивление которых изменяется логарифмически. Логарифмические потенциометры обычно используются в качестве регуляторов громкости и усиления в аудиоприложениях, где затухание изменяется как логарифмическое отношение в децибелах. Это связано с тем, что чувствительность к уровню звука человеческого уха имеет логарифмический отклик и, следовательно, является нелинейной.
Если бы мы использовали линейный потенциометр для управления громкостью, у ухо бы создалось впечатление, что большая часть регулировки громкости ограничена одним концом дорожки горшка. Тем не менее, логарифмический потенциометр создает впечатление более равномерной и сбалансированной регулировки громкости при полном вращении регулятора громкости.
Таким образом, работа логарифмических потенциометров при настройке заключается в создании выходного сигнала, который близко соответствует нелинейной чувствительности человеческого уха, при которой уровень громкости звучит так, как будто он линейно увеличивается. Однако некоторые более дешевые логарифмические потенциометры являются скорее экспоненциальными в изменениях сопротивления, чем логарифмическими, но все еще называют логарифмическими, потому что их резистивный отклик является линейным в логарифмическом масштабе. Наряду с логарифмическими потенциометрами существуют также антилогарифмические потенциометры, в которых их сопротивление сначала быстро увеличивается, но затем выравнивается.
Все потенциометры и реостаты доступны в виде различных резистивных дорожек или схем, известных как законы, линейные, логарифмические или антилогарифмические. Эти термины более сокращенно обозначаются как lin , log и anti-log соответственно.
Лучший способ определить тип или закон конкретного потенциометра — установить ось вала в центр его перемещения, то есть примерно на половину, а затем измерить сопротивление на каждой половине от стеклоочистителя до концевой клеммы. Если каждая половина имеет более или менее равное сопротивление, то это линейный потенциометр. Если сопротивление, кажется, разделено примерно на 90% в одну сторону и 10% в другую, то есть вероятность, что это логарифмический потенциометр.
