V elektrickém obvodu je mnohokrát žádoucí omezit proud, což lze provést buď snížením napětí, nebo zvýšením odporu v obvodu (Ohmův zákon). Reostat je zařízení, které toto usnadňuje. Slovo reostat je odvozeno z řečtiny a znamená měnící se proud (proud). Je nezbytnou součástí každé elektrotechnické laboratoře/dílny, aby bylo možné provádět pokusy za podmínek proměnlivého proudu a napětí. To se provádí vložením proměnného odporu do obvodu. Plynulá regulace, kterou zajišťuje, je velmi užitečná při provádění přesných pozorování. Existuje mnoho typů reostatů, které se používají ve výkonových/elektrických obvodech, ale zde se omezíme na lineární reostat posuvného typu, který se v elektrických/výkonových obvodech používá nejčastěji.

Co je to reostat?

Definice: Reostat je plynule proměnný odpor, který se používá ke změně průtoku proudu v elektrickém obvodu. Toto řecké slovo, které znamená zařízení pro regulaci proudu, pochází od britského vědce sira Charlese Wheatstona.

Funkce reostatu

Ze základů elektrotechniky víme, že napětí, proud a odpor jsou vzájemně závislé a lze je znázornit jako:

R = V / I

Kde “R” je odpor, “V” je napětí a “I” je proud. A proto, abychom změnili proud, musíme buď změnit napětí, nebo odpor. Zdroj napětí je zpravidla pevný a nelze jej měnit, takže nám zbývá pouze odpor.

Je to odpor, který lze plynule měnit od nuly až po jeho maximální hodnotu. Dále víme, že odpor je přímo úměrný délce vodiče a nepřímo úměrný průměru vodiče. Svou roli hraje také materiál, protože různé materiály mají různý odpor. Délku a průměr vodiče můžeme snadno volit podle našich požadavků.

Proudění proudu odporem je spojeno s růstem teploty. Protože zvýšení teploty může mít za následek i změnu odporu. U reostatu je vždy žádoucí, aby odpor zůstal téměř obsahový v širokém rozsahu teplot. K tomuto účelu se používá materiál známý jako “konstantan”, který je slitinou mědi a niklu, protože jeho odpor zůstává stabilní v širokém rozsahu teplot.

Konstrukčně má dva pevné body/konce, kterými jsou konce konstantanového drátu navinuté na keramické trubičce. Třetím bodem je stírací bod, který se pohybuje (ručně nebo motoricky) po tomto navinutém drátu. Pohybem stíracího bodu připojeného k obvodu můžeme měnit odpor. Podle konstrukce může jít o lineární nebo rotační typ.

Výše je uveden obrázkový pohled na lineární typ, který je srozumitelný.

Symboly

Různé normy uvádějí symboly reostatů různě, nejčastěji používané jsou však uvedeny výše.

Práce reostatů

Pro pochopení fungování si uveďme příklad reostatu, který je zapojen do série pole stejnosměrného motoru. Vzhledem k tomu, že výkon stejnosměrného motoru do značné míry závisí na proudu polem musí být přesně nastaven a je zapojen v sérii s polem to může dělat dobře.

Jak je znázorněno na schématu zapojení výše. Lze dodat, že ačkoli je obecně vyžadován pouze pevný a proměnný bod, existují podmínky, kdy jsou využity všechny tři body/terminály.

Na výše uvedeném obrázku si všimněte, že je připojen stírací bod a jeden z pevných bodů, což se provádí proto, aby se vyloučila možnost rozpojení kotvy/pole motoru, pokud by proměnný/stírací bod ztratil kontakt s odporem nebo reostatem (protože je pohyblivým bodem). Podobně se využívají všechny tři body, když se používá jako dělič potenciálu.

Použití/aplikace

Mezi aplikace reostatu patří následující.

• Používá se v elektrotechnických dílnách/zkušebnách ke studiu výkonu různých zařízení/obvodů při různých proudových a napěťových podmínkách
• Používá se v pšeničném můstku ke zjištění neznámých parametrů vyvážením můstku.
• Používá se jako stmívací zařízení v obvodech osvětlení.
• Může se použít jako proměnná odporová zátěž.
• Může být použit jako dělič napětí.

Rozdíl mezi reostatem a potenciometrem

Základní rozdíl mezi nimi je jejich výkonová kapacita.

Reostat	Potenciometr
Reostat, který je schopen zvládnout větší proud a napětí, se většinou používá v elektrických aplikacích, jako je řízení motorů, ovládání světel	Potenciometr se většinou používá v elektronických aplikacích, jako jsou elektronické regulátory, nastavovače referencí atd.
Konstrukčně může používat různá média v závislosti na proudové kapacitě, přičemž nejběžnější je drátový reostat.	Potenciometr je buď drátový, nebo třeba uhlíkový/grafitový odporový.
U něj mohou, ale nemusí být použity všechny tři body.	U potenciometru jsou použity všechny tři body (dva pevné a jeden proměnný)
Rozsah není u reostatu k dispozici.	Potenciometr známý také jako “Pot” se dodává v mnoha verzích a tvarech. Pro velký rozsah a přesné nastavení máme desetiotáčkový potenciometr. Můžeme mít také digitální potenciometry využívající elektronické součástky.
Rheostat má vzhledem k vysokým ztrátám energie v podobě tepla omezené použití. V současné době se používá většina elektronických součástek, jako jsou SCR, MOSFET atd.	Používá se téměř ve všech elektronických zařízeních, kde se vyžaduje nastavení a ovládání pomocí potenciometru.

Otázky

1). Z čeho se reostat vyrábí?

Pro reostatické řízení lze použít různá média, nejčastěji se používá odporový drát z konstantanu, který nabízí stabilitu v širokém rozsahu teplot.

2). Jaký je rozdíl mezi reostatem a potenciometrem?

Základní rozdíl mezi reostatem a potenciometrem spočívá v jeho výkonové způsobilosti. Reostat je vhodný pro zpracování vysokého proudu a napětí, zatímco potenciometr zvládne proud v nízkém rozsahu řekněme Ma. a Mv. Rozsah.

3) Jaký je princip reostatu?

Princip reostatu vychází z Ohmova zákona, který říká, že průtok proudu ve vodiči je přímo úměrný přiloženému napětí a nepřímo úměrný odporu, přičemž fyzikální podmínky zůstávají konstantní.

4) Jak testujete reostat?

Reostat lze testovat měřením odporu mezi některým ze dvou pevných a proměnných bodů. Změna odporu by měla být úměrná pohybu stíracího bodu, když jím pohybujeme od minima k maximu. Takto získaná hodnota by měla odpovídat jmenovité hodnotě.

5) Proč má reostat tři svorky?

Některé specifické požadavky na zapojení vyžadují použití všech tří svorek, jako například v případě, kdy je reostat použit jako dělič potenciálu a kdy chceme eliminovat možnost rozpojení obvodu v důsledku pohybu stěrače.

Tolik tedy k přehledu reostatů. Je to velmi důležité a užitečné zařízení, které je sice nahrazováno elektronickými přístroji, ale v mnoha základních funkcích, jako je Wheatstoneův můstek, rotorové spouštěče, spouštěče stejnosměrných motorů atd. nenašlo svou náhradu. Jako zkušební zařízení je přínosem, protože je jednoduchý, robustní a účinně odlévaný.