Sähköpiirissä halutaan monesti rajoittaa virtaa, mikä voidaan tehdä joko pienentämällä jännitettä tai kasvattamalla vastusta piirissä (Ohmin laki). Reostaatti on laite, joka helpottaa tätä. Sana reostaatti tulee kreikan kielestä ja tarkoittaa muuttuvaa virtaa (virtaa). Se on välttämätön kaikissa sähkölaboratorioissa/työpajoissa, jotta voidaan tehdä kokeita muuttuvissa virta- ja jänniteolosuhteissa. Tämä tapahtuu lisäämällä piiriin muuttuva vastus. Tämän tarjoama tasainen ohjaus on erittäin hyödyllinen tarkkojen havaintojen tekemisessä. Monentyyppisiä reostaatteja on saatavilla ja niitä käytetään teho-/sähköpiireissä, mutta tässä rajoitumme liukutyyppiseen lineaariseen reostaattiin, jota käytetään yleisimmin sähkö-/tehopiireissä.

Mikä on reostaatti?

Määritelmä: Reostaatti on tasaisesti muuttuva vastus, jota käytetään muuttamaan virran kulkua sähköpiirissä. Brittiläinen tiedemies eli Sir Charles Wheatstone oli henkilö, joka antoi tämän kreikankielisen sanan, joka tarkoittaa virranohjauslaitetta.

Rheostaatin funktio

Sähkötekniikan perusasioista tiedämme, että jännite, virta ja resistanssi ovat riippuvaisia toisistaan ja ne voidaan esittää seuraavasti:

R = V / I

Jossa ‘R’ on resistanssi, ‘V’ on jännite ja ‘I’ on virta. Ja siis, jotta voisimme muuttaa virtaa, meidän on joko muutettava jännitettä tai vastusta. Jännitelähde on yleensä kiinteä eikä sitä voi muuttaa, joten jäljelle jää vain resistanssi.

Se on vastus, jota voidaan muuttaa jatkuvasti nollasta maksimiarvoonsa. Lisäksi tiedämme, että vastus on suoraan verrannollinen johdon pituuteen ja kääntäen verrannollinen johdon halkaisijaan. Myös materiaalilla on oma osuutensa, sillä eri materiaaleilla on erilainen resistiivisyys. Langan pituus ja halkaisija voidaan helposti valita tarpeidemme mukaan.

Koska virran kulku vastuksen läpi liittyy lämpötilan nousuun. Koska lämpötilan nousu voi johtaa myös resistanssin muutokseen. Reostaatissa on aina toivottavaa, että vastus pysyy lähes samana laajalla lämpötila-alueella. Tähän tarkoitukseen käytetään materiaalia nimeltä “Constantan”, joka on kuparin ja nikkelin seos, koska sen vastus pysyy vakaana laajalla lämpötila-alueella.

Rakenteellisesti siinä on kaksi kiinteää pistettä/päätepistettä, jotka ovat keraamisen putken päälle kierretyn Constantan-langan päät. Kolmas piste on pyyhkäisypiste, joka liikkuu (manuaalisesti tai moottoroidusti) tämän kierretyn langan päällä. Kun liikutamme piiriin kytkettyä pyyhintäpistettä, voimme muuttaa vastusta. Rakenteensa mukaan se voi olla linjatyyppinen tai pyörivä.

Yllä on esitetty lineaarisen tyypin kuvallinen näkymä, joka on itsestään selvä.

Symbolit

Vaihtelevissa standardeissa esitetään reostaattisymboleja eri tavoin, mutta yleisimmin käytetyt ovat kuitenkin esitetty yllä.

Resostaatin toiminta

Työskentelyn ymmärtämiseksi otetaan esimerkki reostaatista, joka on kytketty sarjaan tasavirtamoottorin kentän kanssa. Koska tasavirtamoottorin suorituskyky riippuu pitkälti kenttävirrasta on säädettävä tarkasti ja se on kytketty sarjaan kentän kanssa voi tehdä sen hyvin.

Kuten yllä olevasta kytkentäkaaviosta näkyy. Voidaan lisätä, että vaikka yleensä tarvitaan vain kiinteä piste ja muuttuva piste, on olosuhteita, joissa kaikkia kolmea pistettä/päätepistettä käytetään.

Yllä olevassa kuvassa huomataan, että pyyhkäisypiste ja toinen kiinteistä pisteistä on kytketty; tämä on tehty, jotta moottorin ankkuri/kenttä ei joutuisi auki, jos muuttuva/pyyhkäisypiste menettää kosketuksen resistanssiin tai reostaattiin (koska se on liikkuva piste). Vastaavasti tämän kaikkia kolmea pistettä hyödynnetään, kun sitä käytetään potentiaalinjakajana.

Käyttökohteet/sovellukset

Resostaatin käyttökohteet ovat seuraavat.

• Käytetään sähköpajoissa/testauslaboratorioissa erilaisten laitteiden/piirien suorituskyvyn tutkimiseen erilaisissa virta- ja jänniteolosuhteissa
• Käytetään vehnäkivisillassa tuntemattomien parametrien selvittämiseksi tasapainottamalla silta.
• Käytetään himmenninlaitteena valaistuspiireissä.
• Voidaan käyttää muuttuvana vastuskuormana.
• Voidaan käyttää jännitteenjakajana.

Resostaatin ja potentiometrin välinen ero

Tärkein ero näiden kahden välillä on niiden tehonkestokyky.

Rheostaatti	Potentiometri
Rheostaattia, joka pystyy käsittelemään suurempaa virtaa ja jännitettä, käytetään enimmäkseen sähkösovelluksissa, kuten moottorinohjauksessa, valonohjauksessa	Potentiometriä käytetään enimmäkseen elektroniikkasovelluksissa, kuten elektronisissa säätimissä, referenssisäätölaitteissa jne.
Rakennusteknisesti se voi käyttää erilaisia väliaineita virrankapasiteetista riippuen, joista yleisin on lankakäämitetty reostaatti.	Potentiometri on joko lankakäämitetty tai ehkä hiili/grafiittinen vastus.
Tässä voidaan käyttää tai olla käyttämättä kaikkia kolmea pistettä.	Potentiometrissä käytetään kaikkia kolmea pistettä (kaksi kiinteää ja yksi muuttuva).
Vaihteluväliä ei ole käytettävissä reostaatissa.	Potentiometri tunnetaan myös nimellä ‘Pot’ ja sitä on monissa eri versioissa ja muodoissa. Suurta aluetta ja tarkkoja asetuksia varten meillä on kymmenen kierroksen potti. Meillä voi olla myös digitaalisia potentiometrejä, joissa käytetään elektronisia komponentteja.
Rheostaatilla on suuri tehohäviö lämmön muodossa ja sillä on rajoitettu sovellus. Nykyään käytetään useimpia elektronisia komponentteja, kuten SCR, MOSFET jne.	Sovellusviisas lähes kaikki elektroniset laitteet, joissa asetukset ja ohjaus vaaditaan käyttämään potentiometriä.

FAQs

1). Mistä reostaatti on tehty?

Vaihtelevia väliaineita voidaan käyttää reostaattiseen säätöön, tavallisin on konstaanista valmistettu vastuslanka, joka tarjoaa vakautta laajalla lämpötila-alueella.

2). Mitä eroa on reostaatin ja potentiometrin välillä?

Resostaatin ja potentiometrin välinen perusero on niiden tehonkestokyvyssä. Reostaatti soveltuu suuren virran ja jännitteen käsittelyyn, kun taas potentiometri voi käsitellä virtaa matalalla alueella sanotaan ma. ja Mv. Alueella.

3) Mikä on reostaatin periaate?

Resostaatin periaate perustuu Ohmin lakiin, joka sanoo, että virran kulku johtimessa on suoraan verrannollinen syötettyyn jännitteeseen ja kääntäen verrannollinen resistanssiin, fysikaalisten olosuhteiden pysyessä vakiona.

4) Miten testataan reostaatti?

Resostaatti voidaan testata mittaamalla resistanssi minkä tahansa kiinteän ja muuttuvan pisteen välillä. Vastuksen muutoksen pitäisi olla verrannollinen pyyhkäisypisteen liikkeeseen, kun siirretään sitä minimistä maksimiin. Näin saadun arvon pitäisi vastata nimellisarvoa.

5) Miksi reostaatissa on kolme liitintä?

Jotkin erityiset piirivaatimukset vaativat kaikkien kolmen liittimen käyttöä, kuten siinä tapauksessa, että reostaattia käytetään potentiaalinjakajana ja että haluamme poistaa pyyhkimen liikkeestä johtuvan avoimen virtapiirin mahdollisuuden.

Tässä on siis kyse yleiskatsauksesta reostaattiin. Se on erittäin tärkeä ja hyödyllinen laite, vaikka se korvataan elektronisilla laitteilla, mutta se ei ole löytänyt korvaajaa monissa perustoiminnoissa, kuten Wheatstonen sillassa, roottorikäynnistimissä, tasavirtamoottorin käynnistimissä jne. Testauslaitteena se on eduksi, koska se on yksinkertainen, kestävä ja tehokkaasti valettu.