§ 34. Резистори. Реостати. Потенціометри

Думки вголос

Я вивчу будову і роботу приладів, які дають змогу змінювати електричні величини в електричному колі.

Для використання електричної енергії часто необхідно змінювати силу струму в колі. Наприклад, для збільшення швидкості руху електропоїзда, тролейбуса, трамвая потрібно збільшити силу струму в електродвигунах; для зміни гучності в радіоприймачах; для регулювання швидкості обертання електродвигуна у швейних машинах, пральних машинах тощо.

Ми знаємо, що зміна електричного опору провідника веде до зміни сили струму. Цю залежність використовують в роботі деяких приладів. Часто використовують включення в електричні кола приладів з різними опорами, такі прилади називають резисторами. Умовне позначення резистора показано на малюнку 122, а.

На резисторах (мал. 123) часто вказують їхні електричні опори. Для регулювання електричного опору, тобто для його збільшення або зменшення, використовують прилади, які називають реостатами.

Види реостатів: повзунковий (мал. 124) і магазин резисторів (мал. 125).

Найчастіше використовують повзунковий реостат. Його будова: вогнетривкий циліндр — ізолятор (наприклад фарфоровий), на який густо виток до витка намотано металевий дріт з великим питомим опором, наприклад константан. Дріт покритий окалиною.

Кітц дроту виведені па клеми реостата.

Над обмоткою реостата знаходиться ізольований від неї металевий стрижень, на якому може рухатись повзунок (мал. 126). Через пружинні контакти повзунок щільно прилягає до обмотки, у місцях контакту ізоляція порушується, і забезпечується контакт повзунка з обмоткою. Переміщуючи повзунок, можемо змінювати електричний опір від 0 до максимального значення опору обмотки.

Рухаючи повзунок реостата, ми змінюємо покази амперметра (мал. 127), яскравість горіння електричної лампи змінюється.

Якщо використовувати важільні реостати, то опір буде змінюватися ступінчасто.

Реостати завжди розраховують на визначене значення опору і силу струму, які на них вказані. Перебільшувати ці значення не можна, оскільки обмотка перегріється, і прилад вийде з ладу.

Під час роботи з реостатами не можна торкатися руками їх робочих частин, які можуть сильно нагріватися.

Потенціометр — прилад для зміни напруги на ділянці кола, резистор з трьома виводами, один із яких рухомий, що використовують як дільник напруги. Електричний струм проходить між кінцевими контактами, а потрібна споживачеві напруга знімається з повзунка, положення якого можна механічно змінювати.

Потенціометр можна застосовувати як реостат (змінний резистор), використовуючи тільки два виводи — один із кінцевих і повзунок.

Потенціометр перерозподіляє струм то на одну лампу JI₁, то на другу лампу JI₂ (якщо рухати повзунок то в положення 2, то в положення 3) (мал. 128).

Підсумки

•    Електричний опір в електричних колах можна змінювати за допомогою реостата або резисторів.

•    Включаючи резистори і реостати в електричне коло, необхідно дотримуватись їх паспортних даних (значення максимального опору і силу струму).

•    Потенціометр — прилад для зміни напруги на ділянці кола.

Перевір свої знання

1*. Чому в реостатах використовують дріт з великим питомим опором?

2**. Необхідно виготовити реостат на 20 Ом із нікелінового дроту площею поперечного перерізу 3 мм². Якою має бути довжина дроту?

З**. Покажіть на схемі (мал. 129) повзункового реостата, як його потрібно включити, щоб при русі повзунка зліва направо:

а)    опір реостата збільшився від нуля до максимуму;

б)    зменшився від максимуму до нуля.

Як включити цей прилад для зміни напруги на ділянці кола?

4**. До реостата прикладена постійна напруга 36 В. Побудуй графік залежності сили струму від опору реостата.

5***. Намалюй електричну схему кола, у яке ввімкнули електричний дзвоник, амперметр і потенціометр. Поясни, коли електричний дзвоник буде дзвеніти гучніше.

6***. Дріт для двох реостатів виготовлений із однакового сплаву. У першого реостата довжина дроту в 2,5 рази більша, а діаметр в 2 рази більший, ніж у другого реостата. Який із реостатів має більший опір? У скільки разів?

7***. Чи в усьому колі електричний струм тече від позитивного до негативного полюса джерела струму? Поясни свою відповідь.

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Сердюченко