भौतिकशास्त्रातील आकृत्यांमध्ये रिओस्टॅट कसा दर्शविला जातो? आपल्याला रिओस्टॅटची आवश्यकता का आहे, सर्किटमध्ये त्याच्या ऑपरेशनचे तत्त्व. फ्लॅट स्विचचे फायदे आणि तोटे

ज्या उपकरणाद्वारे प्रतिकार बदलतो त्याला रियोस्टॅट म्हणतात. यात पायऱ्यांमध्ये जोडलेल्या प्रतिरोधकांचा संच असू शकतो किंवा प्रतिकारामध्ये जवळजवळ सतत बदल होऊ शकतो. अशी उपकरणे आहेत जी नेटवर्कमध्ये व्यत्यय न आणता गुळगुळीत समायोजन करण्याची परवानगी देतात. सर्किटची वर्तमान ताकद स्त्रोत व्होल्टेज आणि प्रतिकारांवर अवलंबून असल्याने, कनेक्टेड रिओस्टॅट विभागांची संख्या बदलून, आपण इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या सर्व मुख्य पॅरामीटर्सवर अप्रत्यक्षपणे प्रभाव टाकू शकता.

रिओस्टॅट्सचा उद्देश

त्यांच्या उद्देशानुसार, रिओस्टॅट्स खालील प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत:

• प्रारंभ करणारे, इलेक्ट्रिक मोटर सुरू करताना प्रारंभिक प्रवाह कमी करण्यासाठी वापरले जातात;
• बॅलास्ट, प्रामुख्याने इंजिनमध्ये वापरले जातात डीसी, आणि कधी एसी व्होल्टेजबाबतीत असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरजखमेच्या रोटरसह;
• लोड, इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये प्रतिकार निर्माण करणे;
• गिट्टी, उद्भवणारी अतिरिक्त ऊर्जा शोषून घेण्यासाठी आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, इलेक्ट्रिक मोटरला ब्रेक लावताना.

रिओस्टॅट्सचा वापर फील्ड विंडिंगमध्ये विद्युत प्रवाह मर्यादित करण्यासाठी देखील केला जातो इलेक्ट्रिक मशीन्सडीसी. याबद्दल धन्यवाद, उडी कमी करणे शक्य आहे विद्युत प्रवाहआणि डायनॅमिक ओव्हरलोड्स जे स्वतः ड्राइव्ह आणि त्याच्याशी कनेक्ट केलेली यंत्रणा दोन्ही खराब करू शकतात. स्टार्ट-अपमध्ये प्रतिरोधकतेचा वापर ब्रशेस आणि कम्युटेटरचे आयुष्य वाढवते.

रिओस्टॅटचा एक विशेष प्रकार म्हणजे पोटेंशियोमीटर. यावर आधारित व्होल्टेज विभाजक आहे व्हेरिएबल रेझिस्टर. मध्ये त्याचे आभार इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्सआपण अतिरिक्त ट्रान्सफॉर्मर किंवा वीज पुरवठा न वापरता भिन्न व्होल्टेज वापरू शकता. रियोस्टॅट वापरून वर्तमान सामर्थ्य समायोजित करणे हे रेडिओ अभियांत्रिकीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, उदाहरणार्थ, स्पीकरचा आवाज बदलण्यासाठी.

ऑपरेटिंग तत्त्व

सर्व रिओस्टॅट्सचे ऑपरेटिंग तत्त्व समान आहे. सर्वात सोपी रचना आणि दृश्यमान स्पष्ट तत्त्वकृतीमध्ये स्लाइडर रियोस्टॅट आहे. हे खालच्या आणि वरच्या टर्मिनल्सद्वारे सर्किटशी जोडलेले आहे. डिझाइन अशा प्रकारे केले जाते की प्रवाह वळणांवरून जात नाही, परंतु स्लाइडरने निवडलेल्या वायरच्या संपूर्ण लांबीमधून. हे कंडक्टरमधील विश्वसनीय इन्सुलेशनमुळे होते.

बहुतेक स्लाइडर पोझिशनमध्ये, रिओस्टॅटचा फक्त भाग सक्रिय केला जातो. या प्रकरणात, कंडक्टरची लांबी बदलल्याने सर्किटमधील वर्तमान शक्तीचे नियमन होते. वळणांवर पोशाख कमी करण्यासाठी, स्लाइडरमध्ये एक स्लाइडिंग संपर्क असतो, जो बर्याचदा ग्रेफाइट रॉड किंवा चाकाने बनलेला असतो.

रिओस्टॅटमध्ये पोटेंटिओमीटर मोडमध्ये कार्य करण्याची क्षमता आहे. हे करण्यासाठी, कनेक्शन बनवताना, आपण सर्व तीन टर्मिनल वापरणे आवश्यक आहे. खालील दोन प्रवेशद्वार म्हणून वापरले जातात. ते व्होल्टेज स्त्रोताशी जोडलेले आहेत. वरच्या आणि खालच्या टर्मिनलपैकी एक आउटपुट आहे. जेव्हा तुम्ही स्लाइडर हलवता तेव्हा त्यांच्यामधील व्होल्टेज समायोजित केले जाते.

व्होल्टेज डिव्हायडर म्हणून रिओस्टॅटचा वापर केला जातो

पोटेंशियोमीटर व्यतिरिक्त, रिओस्टॅटच्या ऑपरेशनचा बॅलास्ट मोड देखील शक्य आहे, जेव्हा ऊर्जा वापरासाठी सक्रिय भार तयार करणे आवश्यक असते. या प्रकरणात, डिव्हाइसमध्ये कोणत्या विखुरण्याच्या क्षमता आहेत हे विचारात घेणे आवश्यक आहे. जास्त उष्णतेमुळे डिव्हाइसचे नुकसान होऊ शकते, म्हणून रियोस्टॅटला नेटवर्कशी कनेक्ट करण्याची शिफारस केली जाते, पूर्वी वीज अपव्ययची गणना केली जाते आणि आवश्यक असल्यास, पुरेसे शीतकरण सुनिश्चित करा.

रिओस्टॅट्सचे प्रकार

उद्योग आणि इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या रिओस्टॅटचा एक लोकप्रिय प्रकार, उदाहरणार्थ, ट्राम, हे टॉरसच्या रूपात बनवलेले उपकरण आहे. जेव्हा स्लाइडर त्याच्या अक्षाभोवती फिरतो तेव्हा नियमन होते. त्याच वेळी, ते टॉरॉइडली स्थित विंडिंग्सच्या बाजूने सरकते.

टॉरसच्या स्वरूपात रियोस्टॅट सर्किटमध्ये ब्रेक न करता व्यावहारिकपणे प्रतिकार बदलतो. त्याच्या पूर्ण विरुद्ध लीव्हर दृश्य आहे. प्रतिरोधक एका विशेष फ्रेमवर स्थित आहेत आणि लीव्हर वापरून निवडले जातात. कोणतेही स्विचिंग सर्किट ब्रेकसह असते. याव्यतिरिक्त, लीव्हर रिओस्टॅटसह सर्किट्समध्ये सहजतेने प्रतिकार समायोजित करण्याची शक्यता नाही. सर्व स्विचिंगमुळे नेटवर्क पॅरामीटर्समध्ये टप्प्याटप्प्याने बदल होतात. पायऱ्यांची सुस्पष्टता फ्रेमवरील प्रतिरोधकांच्या संख्येवर आणि नियंत्रण श्रेणीवर अवलंबून असते.

लीव्हर रियोस्टॅट्सप्रमाणे, प्लग-इन रिओस्टॅट्स चरणांमध्ये प्रतिकार नियंत्रित करतात. विशिष्ट वैशिष्ट्यसर्किट न मोडता नेटवर्क पॅरामीटर्स बदलणे आहे. जेव्हा प्लग जम्परमध्ये असतो, सर्वाधिकविद्युत् प्रवाह प्रतिकारशक्तीच्या बाहेर वाहतो. संभाव्य समावेश पर्यायांची संख्या स्टोअरच्या आकारावर अवलंबून असते. प्लग बाहेर खेचल्याने विद्युतप्रवाह रेझिस्टरकडे पुनर्निर्देशित होतो.

विशिष्ट प्रकारांमध्ये दिवा उपकरणे आणि द्रव रिओस्टॅट्स समाविष्ट आहेत. अनेक कमतरतांमुळे, ही उपकरणे मोठ्या प्रमाणावर वापरली जात नाहीत. लिक्विड रिओस्टॅट्स केवळ स्फोटक वातावरणात आढळू शकतात, जिथे ते इंजिन नियंत्रण कार्य करतात. ट्यूब प्रयोगशाळांमध्ये आणि भौतिकशास्त्राच्या धड्यांमध्ये आढळू शकतात, कारण त्यांची विश्वासार्हता आणि अचूकता व्यापक वापरासाठी पुरेशी नाही.

डिझाइन वैशिष्ट्ये

रिओस्टॅट्स उत्पादनाच्या सामग्रीनुसार विभागली जातात:

• धातू, जे सर्वात व्यापक आहेत;
• सिरेमिक, बहुतेकदा कमी पॉवरवर वापरले जाते;
• कोळसा, अजूनही उद्योगात वापरला जातो;
• द्रव, शक्य तितक्या सहज नियंत्रण प्रदान करते.

उष्णता काढून टाकणे एकतर हवा, पाणी किंवा तेल असू शकते. द्रव थंड करणेजेव्हा रेझिस्टरच्या पृष्ठभागावरून उष्णता नष्ट करणे अशक्य असते तेव्हा वापरले जाते. उष्णता हस्तांतरण वाढविण्यासाठी, फॅनसह रेडिएटर वापरला जाऊ शकतो.

रिओस्टॅट्सवर आधारित सेन्सर्स

रिओस्टॅट स्लाइडरची स्थिती, त्याचा प्रतिकार, सर्किटमधील विद्युत् प्रवाह आणि व्होल्टेज यांच्यात थेट संबंध आहेत. ही वैशिष्ट्ये रोटेशन अँगल सेन्सरचा आधार बनतात. अशा उपकरणातील रोटरची प्रत्येक स्थिती विशिष्ट विद्युत प्रमाणाशी संबंधित असते.

हळूहळू, अशा सेन्सर्सची जागा चुंबकीय आणि ऑप्टिकल उपकरणांनी घेतली आहे. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की कोन आणि प्रतिकारांच्या अवलंबनाचे वैशिष्ट्य तापमानाच्या प्रभावापासून हस्तक्षेप करण्यास प्रतिकारशक्ती आहे. चे संक्रमण डिजिटल प्रणाली. प्रतिरोधक मीटर फक्त ॲनालॉग सिग्नल वापरणाऱ्या सर्किट्समध्येच आढळू शकतात.

आतील हीटिंग स्टोव्हसाठी रिओस्टॅट

आपण समजू शकता की अंतर्गत हीटिंग स्टोव्हचे रिओस्टॅट खालील चिन्हे द्वारे दोषपूर्ण आहे:

• इंजिनचे तापमान नाममात्र गाठले असूनही आतील भाग उबदार होत नाही;
• स्टोव्ह एक किंवा अधिक मोडमध्ये चालू होत नाही;
• मल्टीमीटरने चाचणी केल्यावर, रिओस्टॅट ब्लॉक जवळची मूल्ये दर्शवितो शॉर्ट सर्किटकिंवा ब्रेक.

एक सामान्य रियोस्टॅट खराबी म्हणजे थर्मल फ्यूजचे अपयश. या प्रकरणात, स्टोव्ह केवळ एका मोडमध्ये चालू होऊ शकतो. संपूर्ण ब्लॉक पूर्णपणे बदलण्याची गरज नाही; समान नाममात्र पॅरामीटर्ससह नवीन फ्यूज सोल्डर करणे पुरेसे आहे.

इलेक्ट्रिक रिओस्टॅट्स सापडले विस्तृत अनुप्रयोगउद्योग, तंत्रज्ञान आणि ऑटोमोबाइलमध्ये. रेझिस्टरचा वापर इलेक्ट्रिक मोटर्स सुरू करण्यासाठी, रेडिओ अभियांत्रिकीमध्ये आणि म्हणून केला जातो सक्रिय भार. रेझिस्टरच्या बिघाडामुळे संपूर्ण सर्किट ज्यामध्ये ते समाविष्ट आहे ते अक्षम होऊ शकते.

आपल्याकडे काही प्रश्न असल्यास, त्यांना लेखाच्या खालील टिप्पण्यांमध्ये सोडा. आम्ही किंवा आमच्या अभ्यागतांना त्यांना उत्तर देण्यात आनंद होईल

ओमचा नियम स्पष्टपणे दर्शवितो की सर्किटमधील वर्तमान शक्ती समाविष्ट करून बदलली जाऊ शकते विद्युत उपकरणे- एक रेझिस्टर किंवा रिओस्टॅट काही आहे विद्युत प्रतिकार. इंजिन, जनरेटर आणि इतर इलेक्ट्रिकल उपकरणांमध्ये विद्युत् प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी आणि मर्यादित करण्यासाठी या गुणधर्माचा वापर मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.

रेझिस्टर आणि रिओस्टॅट्स (आकृती 8) सामान्यतः वायर किंवा टेपने बनलेले असतात, ज्यासाठी सामग्री उच्च धातूचे मिश्र धातु असते. प्रतिरोधकता(constantan, nickelin, manganin, fechral), ज्यामुळे या उपकरणांच्या निर्मितीसाठी सर्वात कमी लांबीचे वायर वापरणे शक्य होते. रेडिओ अभियांत्रिकी आणि इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणांमध्ये, ग्रेफाइटपासून बनविलेले प्रतिरोधक बहुतेकदा वापरले जातात.

आकृती 8 - रिओस्टॅट्सची रचना:

ए- सह गुळगुळीत बदलप्रतिकार b- प्रतिकारशक्तीमध्ये चरणबद्ध बदलासह, व्ही- कास्ट लोह प्लेट्समधून, जी- फेचरल टेपमधून

रिओस्टॅट आरस्त्रोत आणि प्राप्तकर्ता दरम्यान सर्किटमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकते r n विद्युत ऊर्जा(आकृती 9 ए). या प्रकरणात, जेव्हा रिओस्टॅटचा प्रतिकार बदलतो, उदाहरणार्थ, जंगम संपर्काच्या हालचालीमुळे, वर्तमान शक्ती बदलते आयस्त्रोत आणि रिसीव्हरमधून जात आहे. हा प्रवाह फक्त रिओस्टॅटच्या काही भागातून वाहतो. तथापि, रिओस्टॅट सर्किटशी अशा प्रकारे जोडले जाऊ शकते की विद्युत प्रवाह त्याच्या संपूर्ण प्रतिकारातून जातो आणि स्त्रोत प्रवाहाचा फक्त काही भाग रिसीव्हरकडे जातो. या प्रकरणात, दोन अत्यंत clamps 1 आणि 2 रिओस्टॅट (आकृती 9 b) विद्युत उर्जेच्या स्त्रोताशी जोडलेले आहे आणि यापैकी एक टर्मिनल, उदाहरणार्थ 2 , आणि रिओस्टॅटचा हलणारा संपर्क 3 प्राप्तकर्त्याशी कनेक्ट केलेले r n. अर्थात, या कनेक्शनसह, रिसीव्हरला व्होल्टेज पुरवले जाईल यू, जे टर्मिनल दरम्यान जोडलेल्या रिओस्टॅटच्या भागाच्या प्रतिकारावर अवलंबून असते 2 आणि हलणारा संपर्क.

आकृती 9 - रिओस्टॅट्स जोडण्यासाठी आकृती:

ए- इलेक्ट्रिकल एनर्जी रिसीव्हरच्या सर्किटमधील मालिकेत, b- व्होल्टेज विभाजक म्हणून

म्हणून, रिओस्टॅटचा हलणारा संपर्क हलवून, आपण व्होल्टेज बदलू शकता यू, रिसीव्हरला पुरवले.

आकृती 9 मध्ये दर्शविलेल्या सर्किटनुसार रिओस्टॅट जोडलेले आहे b, याला व्होल्टेज डिव्हायडर किंवा पोटेंशियोमीटर म्हणतात. रियोस्टॅटच्या प्रतिकाराच्या तुलनेत रिसीव्हरचा प्रतिकार तुलनेने जास्त असल्यास, रिसीव्हर टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज

कुठे आर १आणि आर २- रियोस्टॅट भागांचा प्रतिकार.

चाचणी प्रश्न

1. इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये काय असते?

2. कोणती उपकरणे उर्जेचे स्त्रोत आणि प्राप्तकर्ता म्हणून काम करू शकतात?

3. बाह्य आणि अंतर्गत स्रोतविद्युत ऊर्जा.

4. विद्युत प्रवाह, वर्तमान शक्ती काय म्हणतात? विद्युत् प्रवाहाची दिशा. कोणत्या प्रकारच्या विद्युत् प्रवाहाला अल्टरनेटिंग किंवा डायरेक्ट म्हणतात?

5. पदार्थाची विद्युत चालकता: कंडक्टर, डायलेक्ट्रिक्स, सेमीकंडक्टरमध्ये विभागणी.

6. विद्युत क्षेत्राला काय म्हणतात?

7. तणाव म्हणजे काय विद्युत क्षेत्र?

8. विद्युत क्षेत्र ऊर्जा म्हणजे काय?

9. विद्युत संभाव्यतेची संकल्पना.

10. इलेक्ट्रिकल व्होल्टेज काय म्हणतात?

धड्यात रियोस्टॅट नावाच्या उपकरणाची चर्चा केली आहे, ज्याचा प्रतिकार बदलला जाऊ शकतो. रिओस्टॅटची रचना आणि त्याच्या ऑपरेशनचे तत्त्व तपशीलवार चर्चा केली आहे. रिओस्टॅट पदनाम आकृतीमध्ये दर्शविले आहे, संभाव्य पर्यायमध्ये रिओस्टॅट चालू करत आहे इलेक्ट्रिकल सर्किट. मध्ये रियोस्टॅटच्या वापराची उदाहरणे दिली आहेत दैनंदिन जीवन.

विषय: इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक घटना

धडा: रिओस्टॅट्स

मागील धड्यांमध्ये, आम्ही म्हटले आहे की केवळ ग्राहक आणि विद्युत प्रवाहाचे स्त्रोत नाहीत तर तथाकथित नियंत्रण घटक देखील आहेत. पैकी एक महत्वाचे घटकनियंत्रण हे रियोस्टॅट किंवा त्याच्या क्रियेवर आधारित इतर कोणतेही उपकरण आहे. रियोस्टॅट विशिष्ट लांबी आणि क्रॉस-सेक्शनसह पूर्वी ज्ञात सामग्रीपासून बनविलेले कंडक्टर वापरते, याचा अर्थ आपण त्याचा प्रतिकार शोधू शकतो. रिओस्टॅटच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की आपण हा प्रतिकार बदलू शकतो, म्हणून आपण इलेक्ट्रिकल सर्किट्समधील विद्युत् प्रवाह आणि व्होल्टेज नियंत्रित करू शकतो.

तांदूळ. 1. रिओस्टॅट डिव्हाइस

आकृती 1 शेलशिवाय रिओस्टॅट दर्शविते. हे केले जाते जेणेकरून तुम्ही त्याचे सर्व भाग पाहू शकता. एक वायर (2) सिरेमिक पाईप (1) वर जखमेच्या आहे. त्याची टोके दोन संपर्कांशी जोडलेली आहेत (3a). एक रॉड देखील आहे, ज्याच्या शेवटी एक संपर्क आहे (3b). एक स्लाइडिंग संपर्क (4), तथाकथित "स्लायडर" या रॉडच्या बाजूने फिरतो.

जर तुम्ही स्लाइडिंग संपर्क मध्यभागी ठेवलात (Fig. 2a), तर कंडक्टरचा फक्त अर्धा भाग वापरला जाईल. जर तुम्ही हा सरकता संपर्क पुढे हलवला (चित्र 2b), तर वायरची अधिक वळणे वापरली जातील, म्हणून, त्याची लांबी वाढेल, प्रतिकार वाढेल आणि विद्युत् प्रवाह कमी होईल. जर तुम्ही "स्लायडर" दुसऱ्या दिशेने (चित्र 2c) हलवला तर, उलट, प्रतिकार कमी होईल आणि सर्किटमधील वर्तमान ताकद वाढेल.

तांदूळ. 2. रिओस्टॅट

रिओस्टॅटचा आतील भाग पोकळ आहे. हे आवश्यक आहे कारण जेव्हा विद्युत प्रवाह वाहतो तेव्हा रिओस्टॅट गरम होते आणि ही पोकळी जलद थंड होते.

जेव्हा आपण आकृती काढतो (इलेक्ट्रिकल सर्किटचे रेखाचित्र), प्रत्येक घटक विशिष्ट चिन्हाद्वारे दर्शविला जातो. रिओस्टॅट नियुक्त केले आहे खालीलप्रमाणे(चित्र 3):

तांदूळ. 3. रियोस्टॅटची प्रतिमा

लाल आयत प्रतिकाराशी संबंधित आहे, निळा संपर्क रियोस्टॅटकडे जाणारा वायर आहे, हिरवा स्लाइडिंग संपर्क आहे. या पदनामासह, हे समजणे सोपे आहे की जेव्हा स्लाइडर डावीकडे सरकतो तेव्हा रिओस्टॅटचा प्रतिकार कमी होईल आणि जेव्हा उजवीकडे हलविला जाईल तेव्हा तो वाढेल. रिओस्टॅटची खालील प्रतिमा देखील वापरली जाऊ शकते (चित्र 4):

तांदूळ. 4. रिओस्टॅटची दुसरी प्रतिमा

आयत प्रतिकार दर्शवितो, आणि बाण सूचित करतो की ते बदलले जाऊ शकते.

रिओस्टॅट इलेक्ट्रिकल सर्किटशी मालिकेत जोडलेले आहे. खाली एक कनेक्शन आकृती आहे (चित्र 5):

तांदूळ. 5. इनॅन्डेन्सेंट दिवासह सर्किटमध्ये रिओस्टॅट कनेक्ट करणे

टर्मिनल 1 आणि 2 वर्तमान स्त्रोताशी जोडलेले आहेत (हे गॅल्व्हॅनिक सेल किंवा सॉकेटचे कनेक्शन असू शकते). हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की दुसरा संपर्क रिओस्टॅटच्या फिरत्या भागाशी जोडलेला असणे आवश्यक आहे, जे आपल्याला प्रतिकार बदलण्याची परवानगी देते. आपण रिओस्टॅटचा प्रतिकार वाढविल्यास, लाइट बल्ब (3) ची तीव्रता कमी होईल, याचा अर्थ सर्किटमधील वर्तमान देखील कमी होईल. आणि, उलट, रियोस्टॅटचा प्रतिकार कमी झाल्यामुळे, लाइट बल्ब उजळ होईल. ही पद्धत प्रकाशाची तीव्रता समायोजित करण्यासाठी स्विचमध्ये वापरली जाते.

व्होल्टेजचे नियमन करण्यासाठी रियोस्टॅट देखील वापरला जाऊ शकतो. खाली दोन आकृत्या आहेत (चित्र 6):

तांदूळ. 6. व्होल्टमीटरसह सर्किटमध्ये रेझिस्टर कनेक्ट करणे

दोन प्रतिरोधक (Fig. 6a) वापरण्याच्या बाबतीत, आम्ही दुसऱ्या रेझिस्टरमधून विशिष्ट व्होल्टेज काढून टाकतो (कंडक्टरच्या प्रतिकारावर आधारित असे उपकरण), आणि अशा प्रकारे, व्होल्टेजचे नियमन करतो. या प्रकरणात, व्होल्टेजचे योग्यरित्या नियमन करण्यासाठी आपल्याला कंडक्टरचे सर्व पॅरामीटर्स माहित असणे आवश्यक आहे. रिओस्टॅट (चित्र 6b) च्या बाबतीत, परिस्थिती लक्षणीयरीत्या सरलीकृत आहे, कारण आम्ही त्याचे प्रतिकार सतत समायोजित करू शकतो आणि म्हणून काढून टाकलेले व्होल्टेज बदलू शकतो.

रिओस्टॅट - पुरेसे सार्वत्रिक साधन. वर्तमान आणि व्होल्टेज समायोजित करण्याव्यतिरिक्त, ते विविध मध्ये देखील वापरले जाऊ शकते घरगुती उपकरणे. उदाहरणार्थ, टेलिव्हिजनवर व्हॉल्यूम रिओस्टॅट्स वापरून समायोजित केला जातो आणि टीव्हीवर चॅनेल स्विच करणे देखील काही प्रकारे रियोस्टॅट्सच्या वापराशी जोडलेले असते. हे देखील लक्षात घेण्यासारखे आहे की सुरक्षेसाठी संरक्षणात्मक आवरण (चित्र 7) सह सुसज्ज रियोस्टॅट्स वापरणे चांगले आहे.

तांदूळ. 7. संरक्षक आवरणात रियोस्टॅट

या धड्यात आपण रियोस्टॅट सारख्या नियंत्रण घटकाची रचना आणि वापर पाहिला. पुढील धड्यांमध्ये, कंडक्टर, रिओस्टॅट्स आणि ओमच्या नियमाशी संबंधित समस्या सोडवल्या जातील.

संदर्भ

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. भौतिकशास्त्र 8 / एड. ऑर्लोव्हा व्ही.ए., रोझेना आय.आय. - एम.: निमोसिन.
2. पेरीश्किन ए.व्ही. भौतिकशास्त्र 8. - एम.: बस्टर्ड, 2010.
3. फदीवा ए.ए., झासोव ए.व्ही., किसेलेव डी.एफ. भौतिकशास्त्र 8. - एम.: ज्ञान.

1. शिक्षण केंद्र "शिक्षण तंत्रज्ञान" ().
2. शालेय प्रात्यक्षिक भौतिकशास्त्र प्रयोग ().
3. इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी ().

गृहपाठ

1. पान 108-110: प्रश्न क्रमांक 1-5. पेरीश्किन ए.व्ही. भौतिकशास्त्र 8. - एम.: बस्टर्ड, 2010.
2. रिओस्टॅट वापरून दिव्याची तीव्रता कशी नियंत्रित करावी?
3. रिओस्टॅट स्लाइडर उजवीकडे हलवताना प्रतिकार नेहमी कमी होईल?
4. रिओस्टॅटमध्ये सिरेमिक पाईप वापरण्याचे कारण काय आहे?

धड्यात रियोस्टॅट नावाच्या उपकरणाची चर्चा केली आहे, ज्याचा प्रतिकार बदलला जाऊ शकतो. रिओस्टॅटची रचना आणि त्याच्या ऑपरेशनचे तत्त्व तपशीलवार चर्चा केली आहे. रिओस्टॅटचे पदनाम आकृतीवर दर्शविले आहे, इलेक्ट्रिकल सर्किटमध्ये रियोस्टॅट समाविष्ट करण्यासाठी संभाव्य पर्याय. दैनंदिन जीवनात रियोस्टॅटच्या वापराची उदाहरणे दिली आहेत.

विषय: इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक घटना

धडा: रिओस्टॅट्स

मागील धड्यांमध्ये, आम्ही म्हटले आहे की केवळ ग्राहक आणि विद्युत प्रवाहाचे स्त्रोत नाहीत तर तथाकथित नियंत्रण घटक देखील आहेत. महत्त्वपूर्ण नियंत्रण घटकांपैकी एक म्हणजे रियोस्टॅट किंवा त्याच्या कृतीवर आधारित इतर कोणतेही उपकरण. रियोस्टॅट विशिष्ट लांबी आणि क्रॉस-सेक्शनसह पूर्वी ज्ञात सामग्रीपासून बनविलेले कंडक्टर वापरते, याचा अर्थ आपण त्याचा प्रतिकार शोधू शकतो. रिओस्टॅटच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की आपण हा प्रतिकार बदलू शकतो, म्हणून आपण इलेक्ट्रिकल सर्किट्समधील विद्युत् प्रवाह आणि व्होल्टेज नियंत्रित करू शकतो.

तांदूळ. 1. रिओस्टॅट डिव्हाइस

आकृती 1 शेलशिवाय रिओस्टॅट दर्शविते. हे केले जाते जेणेकरून तुम्ही त्याचे सर्व भाग पाहू शकता. एक वायर (2) सिरेमिक पाईप (1) वर जखमेच्या आहे. त्याची टोके दोन संपर्कांशी जोडलेली आहेत (3a). एक रॉड देखील आहे, ज्याच्या शेवटी एक संपर्क आहे (3b). एक स्लाइडिंग संपर्क (4), तथाकथित "स्लायडर" या रॉडच्या बाजूने फिरतो.

जर तुम्ही स्लाइडिंग संपर्क मध्यभागी ठेवलात (Fig. 2a), तर कंडक्टरचा फक्त अर्धा भाग वापरला जाईल. जर तुम्ही हा सरकता संपर्क पुढे हलवला (चित्र 2b), तर वायरची अधिक वळणे वापरली जातील, म्हणून, त्याची लांबी वाढेल, प्रतिकार वाढेल आणि विद्युत् प्रवाह कमी होईल. जर तुम्ही "स्लायडर" दुसऱ्या दिशेने (चित्र 2c) हलवला तर, उलट, प्रतिकार कमी होईल आणि सर्किटमधील वर्तमान ताकद वाढेल.

तांदूळ. 2. रिओस्टॅट

रिओस्टॅटचा आतील भाग पोकळ आहे. हे आवश्यक आहे कारण जेव्हा विद्युत प्रवाह वाहतो तेव्हा रिओस्टॅट गरम होते आणि ही पोकळी जलद थंड होते.

जेव्हा आपण आकृती काढतो (इलेक्ट्रिकल सर्किटचे रेखाचित्र), प्रत्येक घटक विशिष्ट चिन्हाद्वारे दर्शविला जातो. रिओस्टॅट खालीलप्रमाणे नियुक्त केले आहे (चित्र 3):

तांदूळ. 3. रियोस्टॅटची प्रतिमा

लाल आयत प्रतिकाराशी संबंधित आहे, निळा संपर्क रियोस्टॅटकडे जाणारा वायर आहे, हिरवा स्लाइडिंग संपर्क आहे. या पदनामासह, हे समजणे सोपे आहे की जेव्हा स्लाइडर डावीकडे सरकतो तेव्हा रिओस्टॅटचा प्रतिकार कमी होईल आणि जेव्हा उजवीकडे हलविला जाईल तेव्हा तो वाढेल. रिओस्टॅटची खालील प्रतिमा देखील वापरली जाऊ शकते (चित्र 4):

तांदूळ. 4. रिओस्टॅटची दुसरी प्रतिमा

आयत प्रतिकार दर्शवितो, आणि बाण सूचित करतो की ते बदलले जाऊ शकते.

रिओस्टॅट इलेक्ट्रिकल सर्किटशी मालिकेत जोडलेले आहे. खाली एक कनेक्शन आकृती आहे (चित्र 5):

तांदूळ. 5. इनॅन्डेन्सेंट दिवासह सर्किटमध्ये रिओस्टॅट कनेक्ट करणे

टर्मिनल 1 आणि 2 वर्तमान स्त्रोताशी जोडलेले आहेत (हे गॅल्व्हॅनिक सेल किंवा सॉकेटचे कनेक्शन असू शकते). हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की दुसरा संपर्क रिओस्टॅटच्या फिरत्या भागाशी जोडलेला असणे आवश्यक आहे, जे आपल्याला प्रतिकार बदलण्याची परवानगी देते. आपण रिओस्टॅटचा प्रतिकार वाढविल्यास, लाइट बल्ब (3) ची तीव्रता कमी होईल, याचा अर्थ सर्किटमधील वर्तमान देखील कमी होईल. आणि, उलट, रियोस्टॅटचा प्रतिकार कमी झाल्यामुळे, लाइट बल्ब उजळ होईल. ही पद्धत प्रकाशाची तीव्रता समायोजित करण्यासाठी स्विचमध्ये वापरली जाते.

व्होल्टेजचे नियमन करण्यासाठी रियोस्टॅट देखील वापरला जाऊ शकतो. खाली दोन आकृत्या आहेत (चित्र 6):

तांदूळ. 6. व्होल्टमीटरसह सर्किटमध्ये रेझिस्टर कनेक्ट करणे

दोन प्रतिरोधक (Fig. 6a) वापरण्याच्या बाबतीत, आम्ही दुसऱ्या रेझिस्टरमधून विशिष्ट व्होल्टेज काढून टाकतो (कंडक्टरच्या प्रतिकारावर आधारित असे उपकरण), आणि अशा प्रकारे, व्होल्टेजचे नियमन करतो. या प्रकरणात, व्होल्टेजचे योग्यरित्या नियमन करण्यासाठी आपल्याला कंडक्टरचे सर्व पॅरामीटर्स माहित असणे आवश्यक आहे. रिओस्टॅट (चित्र 6b) च्या बाबतीत, परिस्थिती लक्षणीयरीत्या सरलीकृत आहे, कारण आम्ही त्याचे प्रतिकार सतत समायोजित करू शकतो आणि म्हणून काढून टाकलेले व्होल्टेज बदलू शकतो.

रिओस्टॅट हे बऱ्यापैकी अष्टपैलू साधन आहे. वर्तमान आणि व्होल्टेज समायोजित करण्याव्यतिरिक्त, हे विविध घरगुती उपकरणांमध्ये देखील वापरले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, टेलिव्हिजनवर व्हॉल्यूम रिओस्टॅट्स वापरून समायोजित केला जातो आणि टीव्हीवर चॅनेल स्विच करणे देखील काही प्रकारे रियोस्टॅट्सच्या वापराशी जोडलेले असते. हे देखील लक्षात घेण्यासारखे आहे की सुरक्षेसाठी संरक्षणात्मक आवरण (चित्र 7) सह सुसज्ज रियोस्टॅट्स वापरणे चांगले आहे.

तांदूळ. 7. संरक्षक आवरणात रियोस्टॅट

या धड्यात आपण रियोस्टॅट सारख्या नियंत्रण घटकाची रचना आणि वापर पाहिला. पुढील धड्यांमध्ये, कंडक्टर, रिओस्टॅट्स आणि ओमच्या नियमाशी संबंधित समस्या सोडवल्या जातील.

संदर्भ

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. भौतिकशास्त्र 8 / एड. ऑर्लोव्हा व्ही.ए., रोझेना आय.आय. - एम.: निमोसिन.
2. पेरीश्किन ए.व्ही. भौतिकशास्त्र 8. - एम.: बस्टर्ड, 2010.
3. फदीवा ए.ए., झासोव ए.व्ही., किसेलेव डी.एफ. भौतिकशास्त्र 8. - एम.: ज्ञान.

1. शिक्षण केंद्र "शिक्षण तंत्रज्ञान" ().
2. शालेय प्रात्यक्षिक भौतिकशास्त्र प्रयोग ().
3. इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी ().

गृहपाठ

1. पान 108-110: प्रश्न क्रमांक 1-5. पेरीश्किन ए.व्ही. भौतिकशास्त्र 8. - एम.: बस्टर्ड, 2010.
2. रिओस्टॅट वापरून दिव्याची तीव्रता कशी नियंत्रित करावी?
3. रिओस्टॅट स्लाइडर उजवीकडे हलवताना प्रतिकार नेहमी कमी होईल?
4. रिओस्टॅटमध्ये सिरेमिक पाईप वापरण्याचे कारण काय आहे?

अनेकांमध्ये इलेक्ट्रॉनिक उपकरणेध्वनी आवाज नियंत्रित करण्यासाठी, आपल्याला वर्तमान सामर्थ्य बदलण्याची आवश्यकता आहे. चला एक डिव्हाइस (रिओस्टॅट्स) विचारात घेऊया ज्याद्वारे आपण वर्तमान आणि व्होल्टेज बदलू शकता. वर्तमान शक्ती सर्किट विभागाच्या शेवटी असलेल्या व्होल्टेजवर आणि कंडक्टरच्या प्रतिकारांवर अवलंबून असते: I=U/R. आपण कंडक्टर प्रतिकार बदलल्यास आर, नंतर वर्तमान शक्ती बदलेल.

प्रतिकार लांबीवर अवलंबून असतो एल, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रापासून एसआणि कंडक्टर सामग्रीवर - प्रतिरोधकता. कंडक्टरचा प्रतिकार बदलण्यासाठी, आपल्याला लांबी, जाडी किंवा सामग्री बदलण्याची आवश्यकता आहे. कंडक्टरची लांबी बदलणे खूप सोयीचे आहे.

उच्च प्रतिरोधकता असलेल्या वायरने बनवलेल्या एसी रेझिस्टरच्या स्वरूपात वर्तमान स्त्रोत, एक स्विच, एक अँमीटर आणि कंडक्टर असलेल्या सर्किटचे विश्लेषण करूया.

या वायरच्या बाजूने संपर्क C ला हलवून, आपण सर्किटमध्ये सामील असलेल्या कंडक्टरची लांबी बदलू शकता, त्यामुळे प्रतिकार बदलू शकता आणि त्यामुळे वर्तमान शक्ती. म्हणून, यासह डिव्हाइस तयार करणे शक्य आहे परिवर्तनीय प्रतिकार, ज्यासह आपण वर्तमान सामर्थ्य बदलू शकता. अशा उपकरणांना रिओस्टॅट्स म्हणतात.

रिओस्टॅट हे व्हेरिएबल रेझिस्टन्स असलेले उपकरण आहे जे विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेजचे नियमन करते.

रिओस्टॅट डिव्हाइस

मेटल कंडक्टर, जो उच्च प्रतिरोधकता असलेल्या सामग्रीपासून बनलेला असतो, सिरेमिकच्या सिलेंडरभोवती जखमा असतो. हे केले गेले जेणेकरून लांबीच्या लहान बदलासह प्रतिकार लक्षणीय बदलेल. या धातूच्या ताराला विंडिंग म्हणतात. हे असे म्हणतात कारण ते सिरेमिक सिलेंडरवर जखमेच्या आहेत.

विंडिंगचे टोक क्लॅम्प्सवर आणले जातात, ज्याला टर्मिनल म्हणतात. रिओस्टॅटच्या शीर्षस्थानी एक धातूचा रॉड आहे, जो टर्मिनलसह देखील समाप्त होतो. स्लाइडर नावाचा स्लाइडिंग संपर्क मेटल रॉडच्या बाजूने आणि वळणाच्या बाजूने जाऊ शकतो. स्लाइडिंग संपर्कास हे नाव असल्याने, अशा रिओस्टॅटला स्लाइडर रिओस्टॅट म्हणतात.

ऑपरेटिंग तत्त्व

स्लाइडर रिओस्टॅट दोन टर्मिनल्सद्वारे सर्किटशी जोडलेले आहे: विंडिंगपासून खालचा आणि वरचा टर्मिनल, जिथे मेटल रॉड आहे. जेव्हा ते सर्किटला जोडलेले असते, तेव्हा खालच्या टर्मिनलमधून प्रवाह वळणाच्या वळणांवरून जातो, वळणांवर नाही. पुढे, प्रवाह स्लाइडिंग संपर्कातून, नंतर धातूच्या रॉडच्या बाजूने आणि पुन्हा सर्किटमध्ये जातो.

अशा प्रकारे, सर्किटमध्ये रिओस्टॅट विंडिंगचा फक्त एक भाग वापरला जातो. जेव्हा स्लाइडर हलतो, तेव्हा सर्किटमध्ये असलेल्या रिओस्टॅट विंडिंगच्या त्या भागाचा प्रतिकार बदलतो. सर्किटमधील वळणाची लांबी, प्रतिकार आणि प्रवाह बदलतो.

हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे की रियोस्टॅटच्या ज्या भागातून ते जाते त्या भागातील प्रवाह वळणाच्या प्रत्येक वळणावर वाहतो, त्यांच्या ओलांडून नाही. इन्सुलेट सामग्रीच्या पातळ थराने वळणाची वळणे एकमेकांशी इन्सुलेट केली जातात या वस्तुस्थितीद्वारे हे साध्य केले जाते. विंडिंग आणि स्लाइडरच्या वळणांमध्ये कसा संपर्क साधला जातो ते पाहू या.

वळणाच्या बाजूने फिरताना, स्लायडर त्याच्या वरच्या लेयरसह सरकतो, ज्यामध्ये स्लायडरच्या मार्गामध्ये इन्सुलेशनचा एक स्ट्रिप केलेला विभाग असतो. स्लाइडर आणि वळण वळण दरम्यान संपर्क अशा प्रकारे केला जातो. वळणे एकमेकांपासून इन्सुलेटेड आहेत.

आकृती वर्तमान स्रोत, एक स्विच, एक ammeter आणि स्लाइडर रियोस्टॅटसह सर्किट दर्शविते. जेव्हा तुम्ही रिओस्टॅट स्लाइडर हलवता तेव्हा त्याचा प्रतिकार आणि सर्किटमधील विद्युत् प्रवाह बदलतो.

स्लाइडर रिओस्टॅट दोन टर्मिनल्स वापरून सर्किटशी कनेक्ट केले जाऊ शकते: वरच्या आणि खालच्या. परंतु रिओस्टॅट्स वेगळ्या प्रकारे जोडलेले आहेत.

रिओस्टॅट तीन टर्मिनल्सद्वारे जोडले जाऊ शकते. दोन तळाचे टर्मिनल वळणाच्या टोकाशी जोडलेले आहेत आणि वरच्या टर्मिनलपासून एक वायर. व्होल्टेज संपूर्ण विंडिंगवर लागू केले जाते आणि वळणाचा फक्त काही भाग काढून टाकला जातो. स्लाइडर रिओस्टॅटला दोन प्रतिरोधकांमध्ये विभाजित करतो, जे मालिकेत जोडलेले असतात.

एकूण व्होल्टेज प्रत्येक रेझिस्टरच्या व्होल्टेजच्या बेरजेइतके असते. म्हणून, आउटपुट व्होल्टेज इनपुट मूल्यापेक्षा कमी आहे. आउटपुट व्होल्टेजजितक्या वेळा वळणाच्या भागाचा प्रतिकार संपूर्ण विंडिंगच्या प्रतिकारापेक्षा कमी असेल तितक्या वेळा इनपुटपेक्षा कमी. म्हणजेच, रियोस्टॅट व्होल्टेज विभाजित करते आणि त्याला व्होल्टेज विभाजक किंवा पोटेंटिओमीटर म्हणतात.

रिओस्टॅट्सचे प्रकार आणि वैशिष्ट्ये

टॉरसच्या स्वरूपात रिओस्टॅट

दोन बाह्य क्लॅम्प हे वळणाचे टोक आहेत आणि मधला क्लॅम्प स्लाइडरला जोडलेला आहे. विंडिंगच्या बाजूने स्लाइडर फिरवून, आपण सर्किटमधील प्रतिकार आणि प्रवाह बदलू शकता.

लीव्हर रिओस्टॅट्स

त्यांना हे नाव मिळाले कारण त्याच्या तळाशी एक स्विच आहे - एक लीव्हर. त्याचा वापर करून तुम्ही रेझिस्टर सर्पिलचे वेगवेगळे भाग चालू करू शकता. आकृती लीव्हर रियोस्टॅटचे ऑपरेटिंग तत्त्व दर्शवते.

लीव्हर रिओस्टॅट सध्याची ताकद टप्प्याटप्प्याने बदलते, तर स्लाइडर रिओस्टॅट सध्याची ताकद सहजतेने बदलते. सर्किटमध्ये रेझिस्टर असल्यास, जेव्हा तुम्ही स्लाइडर रिओस्टॅटवर स्लाइडर हलवता किंवा जेव्हा तुम्ही लीव्हर रिओस्टॅटचा लीव्हर स्विच करता तेव्हा रेझिस्टरच्या टोकावरील वर्तमान ताकद आणि व्होल्टेज बदलेल.

प्लग

अशा उपकरणांमध्ये प्रतिरोधक स्टोअरचा समावेश असतो.

हा एक संच आहे विविध प्रतिकार. त्यांना सर्पिल प्रतिरोधक म्हणतात. प्लग वापरून, तुम्ही वेगवेगळे सर्पिल प्रतिरोधक चालू किंवा बंद करू शकता. जेव्हा प्लग जम्परमध्ये असतो, तेव्हा उच्च प्रवाहजंपरमधून जाते, रेझिस्टरमधून नाही. अशा प्रकारे, प्रतिरोधक बंद आहे. प्लग वापरुन, आपण भिन्न प्रतिकार मिळवू शकता.

साहित्य आणि कूलिंग

रिओस्टॅट डिझाइनमधील मुख्य घटक म्हणजे उत्पादन सामग्री, ज्याच्या प्रकारानुसार रिओस्टॅट्स अनेक प्रकारांमध्ये विभागली जातात:

• कोळसा.
• धातू.
• द्रव.
• सिरॅमिक.

रेझिस्टन्समधील विद्युत प्रवाह थर्मल एनर्जीमध्ये रूपांतरित केला जातो, जो त्यांच्यापासून कसा तरी काढून टाकला पाहिजे. म्हणून, रिओस्टॅट्स देखील कूलिंगच्या प्रकारानुसार विभागले जातात:

• वायुरूप.
• द्रव.

द्रव रिओस्टॅट्स पाणी आणि तेलात विभागले जातात. हवेचा प्रकार कोणत्याही उपकरणाच्या डिझाइनमध्ये वापरला जातो. लिक्विड कूलिंगचा वापर केवळ मेटल रिओस्टॅट्ससाठी केला जातो; त्यांचे प्रतिरोधक द्रवाने धुतले जातात किंवा त्यात पूर्णपणे बुडवले जातात. आपण हे विसरू नये की शीतलक देखील थंड करणे आवश्यक आहे.

मेटल रियोस्टॅट्स

हे सह रियोस्टॅट डिझाइन आहे हवा थंड. अशा मॉडेलने लोकप्रियता मिळवली आहे कारण ते सहजपणे योग्य आहेत विविध अटीत्याच्या इलेक्ट्रिकल आणि थर्मल वैशिष्ट्यांसह तसेच संरचनेच्या आकारासह कार्य करा. ते एक सतत किंवा चरण प्रकारचे प्रतिकार समायोजनासह येतात.

डिव्हाइसमध्ये एक जंगम संपर्क आहे जो त्याच विमानात स्थित निश्चित संपर्कांसह स्लाइड करतो. स्थिर संपर्क फ्लॅट-हेड स्क्रू, प्लेट्स किंवा बारच्या स्वरूपात बनवले जातात. हलणाऱ्या संपर्काला ब्रश म्हणतात. हे ब्रिज किंवा लीव्हर असू शकते.

या प्रकारचे रियोस्टॅट्स सेल्फ-अलाइनिंग आणि नॉन-सेल्फ-अलाइनिंगमध्ये विभागलेले आहेत. नंतरच्या प्रकारात एक साधी रचना आहे, परंतु वापरात अविश्वसनीय आहे, कारण संपर्क अनेकदा तुटलेला आहे.

तेलकट

तेल-कूल्ड उपकरणे तेलाच्या चांगल्या थर्मल चालकतेमुळे उष्णता क्षमता आणि उष्णता वाढवण्याची वेळ वाढवतात. यामुळे थोड्या काळासाठी भार वाढवणे शक्य होते, प्रतिरोधक सामग्रीचा वापर आणि रिओस्टॅट हाउसिंगचे परिमाण कमी होते.

तेलात बुडवलेले भाग चांगल्या उष्णता हस्तांतरणासाठी महत्त्वपूर्ण पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ असणे आवश्यक आहे. तेलामध्ये, संपर्कांची डिस्कनेक्ट करण्याची क्षमता वाढते. या प्रकारच्या रियोस्टॅटचा हा एक फायदा आहे. स्नेहन केल्याबद्दल धन्यवाद, संपर्कांवर वाढीव शक्ती लागू केल्या जाऊ शकतात. तोट्यांमध्ये आग लागण्याचा धोका आणि इन्स्टॉलेशन साइटच्या दूषिततेचा समावेश आहे.