Dans un circuit électrique, il est souvent souhaitable de limiter le courant, ce qui peut être fait soit en réduisant la tension, soit en augmentant la résistance du circuit (loi d’Ohm). Un rhéostat est un dispositif qui facilite cette opération. Le mot rhéostat est dérivé du grec et signifie changement de courant. Il est indispensable dans tout laboratoire/atelier d’électricité pour réaliser des expériences dans des conditions de courant et de tension variables. Cela se fait en insérant une résistance variable dans le circuit. Un contrôle souple fourni par ce dispositif est très utile pour effectuer des observations précises. De nombreux types de rhéostats sont disponibles et sont utilisés dans les circuits électriques/puissance, mais ici nous nous limiterons au rhéostat linéaire de type coulissant qui est le plus couramment utilisé dans les circuits électriques/puissance.

Qu’est-ce qu’un rhéostat ?

Définition : Un rhéostat est une résistance variable en douceur utilisée afin de modifier le flux de courant dans un circuit électrique. Un scientifique britannique à savoir Sir Charles Wheatstone est la personne qui a donné ce mot grec signifiant le dispositif de contrôle du courant.

Fonction du rhéostat

Depuis l’ingénierie électrique de base, nous savons que la tension, le courant et la résistance sont interdépendants et peuvent être représentés comme:

R = V / I

Où ‘R’ est la résistance, ‘V’ est la tension et ‘I’ est le courant. Et donc, pour changer le courant, il faut soit changer la tension, soit changer la résistance. La source de tension étant généralement fixe et ne pouvant être modifiée, il ne nous reste que la résistance.

C’est une résistance que l’on peut faire varier en continu de zéro à sa valeur maximale. De plus, nous savons que la résistance est directement proportionnelle à la longueur du fil et inversement proportionnelle au diamètre du fil. Le matériau joue également un rôle car les différents matériaux ont une résistivité différente. La longueur et le diamètre du fil peuvent facilement être choisis en fonction de nos besoins.

Comme le passage du courant à travers une résistance est associé à l’augmentation de la température. Comme l’élévation de la température peut également entraîner une modification de la résistance. Dans un rhéostat, il est toujours souhaitable que la résistance reste presque contenue dans une large gamme de températures. Un matériau connu sous le nom de “Constantan” qui est un alliage de cuivre et de nickel est utilisé à cette fin car sa résistance reste stable pour une large gamme de températures.

Construit, il a deux points fixes/terminaux qui sont les extrémités d’un fil de constantan enroulé sur un tube en céramique. Le troisième point est un point racleur qui se déplace (manuellement ou motorisé) sur ce fil enroulé. En déplaçant le point racleur connecté au circuit, nous pouvons faire varier la résistance. Il peut être de type linier ou de type rotatif selon sa construction.

Une vue imagée d’un type linéaire est montrée ci-dessus, ce qui est auto-explicatif.

Symboles

Diverses normes montrent les symboles de rhéostat différemment, cependant les plus couramment utilisés sont montrés ci-dessus.

Fonctionnement du rhéostat

Pour en comprendre le fonctionnement, prenons l’exemple d’un rhéostat qui est connecté en série d’un champ de moteur à courant continu. Quant à la performance d’un moteur à courant continu dépend largement du courant de champ doit être ajusté avec précision et il est connecté en série avec le champ peut le faire bien.

Comme le montre le schéma de connexion ci-dessus. On peut ajouter que, bien que seuls un point fixe et un point variable soient généralement nécessaires, il existe des conditions où les trois points/terminaux sont utilisés.

Dans la figure ci-dessus, on remarquera que le point balai et un des points fixes sont connectés, ceci afin d’éliminer la possibilité que l’armature/le champ du moteur soit en circuit ouvert, si le point variable/balai perd le contact avec la résistance ou le rhéostat (étant un point mobile). De même, les trois points de celui-ci sont utilisés lorsqu’il est utilisé comme diviseur de potentiel.

Utilisations/Applications

Les applications du rhéostat sont notamment les suivantes .

• Utilisé dans les ateliers électriques/laboratoires de test pour étudier les performances de divers équipements/circuits dans diverses conditions de courant et de tension
• Utilisé dans un pont en pierre de blé pour trouver les paramètres inconnus en équilibrant le pont.
• Utilisé comme dispositif de gradation dans les circuits d’éclairage.
• Peut être utilisé comme charge résistive variable.
• Peut être utilisé comme diviseur de tension.

Différence entre un rhéostat et un potentiomètre

La différence fondamentale entre ces deux éléments est leur capacité de traitement de la puissance.

Rhéostat	Potentiomètre
Un rhéostat étant capable de gérer un courant et une tension plus élevés est surtout utilisé dans une application électrique comme le contrôle des moteurs, le contrôle de la lumière	Un potentiomètre est surtout utilisé dans des applications électroniques comme les régulateurs électroniques, les régleurs de référence, etc.
Sur le plan de la construction, il peut utiliser divers supports en fonction de la capacité de courant, le plus courant étant le rhéostat à fil enroulé.	Un potentiomètre est soit à fil enroulé, soit peut-être une résistance en carbone/graphite.
Dans ce dernier, les trois points peuvent être utilisés ou non.	Dans un potentiomètre, les trois points (deux fixes et un variable) sont utilisés
La gamme n’est pas disponible dans le rhéostat.	Le potentiomètre également connu sous le nom de ‘Pot’ se présente sous de nombreuses verités et formes. Pour une large gamme et des réglages précis, nous avons le pot de dix tours. Nous pouvons également avoir des potentiomètres numériques utilisant des composants électroniques.
Le rhéostat en raison de la perte de puissance élevée sous forme de chaleur a une application limitée. Aujourd’hui, la plupart des composants électroniques comme SCR, MOSFET, etc sont utilisés.	Sage d’application presque tous les équipements électroniques où les réglages et le contrôle sont nécessaires pour utiliser un potentiomètre.

FAQs

1). De quoi est fait un rhéostat ?

Divers supports peuvent être utilisés pour le contrôle rhéostatique, le plus courant est un fil de résistance en constantan offrant une stabilité sur une large gamme de températures.

2). Quelle est la différence entre un rhéostat et un potentiomètre ?

La différence fondamentale entre un rhéostat et un potentiomètre réside dans sa capacité à gérer la puissance. Un rhéostat est adapté à la manipulation d’un courant et d’une tension élevés tandis qu’un potentiomètre peut gérer le courant dans la gamme basse disons Ma. et Mv. Gamme.

3) Quel est le principe du rhéostat ?

Le principe du rhéostat est basé sur la loi d’Ohms qui dit que le flux de courant dans un conducteur est directement proportionnel à la tension appliquée et inversement proportionnel à la résistance, les conditions physiques restant constantes.

4) Comment tester un rhéostat ?

Un rhéostat peut être testé en mesurant la résistance entre l’un des deux points fixes et variables. La variation de la résistance devrait être proportionnelle au mouvement du point variable lorsque nous le déplaçons du minimum au maximum. La valeur ainsi obtenue devrait être conforme à la valeur nominale.

5) Pourquoi le rhéostat a-t-il trois bornes ?

Certaines exigences spécifiques du circuit nécessitent l’utilisation des trois bornes, comme dans le cas où le rhéostat est utilisé comme diviseur de potentiel et où nous souhaitons éliminer la possibilité d’un circuit ouvert dû au mouvement du balai.

C’est donc un aperçu du rhéostat. C’est un équipement très important et utile, bien qu’il soit remplacé par des dispositifs électroniques, mais il n’a pas trouvé son remplacement dans de nombreuses fonctions de base comme dans le pont de Wheatstone, les démarreurs de rotors, les démarreurs de moteurs à courant continu, etc. En tant qu’équipement d’essai, il est un atout car il est simple, robuste et coule efficacement.

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