Как найти напряжение на реостате формула

Расчет реостатов.

Для
изменения силы тока в электрической
цепи в нее можно включить реостат. Он
включается в электрическую цепь
последовательно и гасит «лишнее»
напряжение в ней.

Рассмотрим
задачу: «В
сети напряжение 220 В. Имеется электрическая
лампа с параметрами:
U=127В,
P=100Вт.
Рассчитать, какой реостат необходимо
взять, чтобы при включении в данную
сеть лампа горела полным накалом?».

Решение.

Реостатом
необходимо погасить «лишнее» напряжение.

Uреост
=220 В- 127 В = 93 В., т.е. 93 В. должны
приходиться на реостат.

Ток
на реостате будет определяться нагрузкой
(лампой). Его можно найти по формуле
I=P/Uл
, где Uл=127В,
а
P=100Вт.

Таким
образом, I=100Вт/127
В=0,8А – ток через лампу (на реостате).

Сопротивление
реостата можно найти из закона Ома для
участка цепи: R=Uреост./
I;

Таким
образом R=93В/
0,8А=120 Ом.

Вывод:
реостат должен иметь сопротивление не
менее 120 Ом и рассчитан на ток не менее
0,8 А.

Таким
образам, реостат необходимо выбирать
по двум параметрам (по силе тока и
сопротивлению, которые указываются на
самих реостатах, а также в их паспортах).

Техника безопасности.

  1. Прежде,
    чем включать электроизмерительный
    прибор в электрическую цепь, необходимо
    посмотреть цену деления прибора,
    максимальный ток и напряжение на которые
    он рассчитан.

  2. Не
    включать амперметр без шунта и вольтметр
    без добавочного сопротивления в
    электрическую цепь.

  3. Не
    подключать собранную электрическую
    цепь к источнику тока без проверки
    схемы преподавателем!!!

Практическая часть работы.

  1. Проверьте
    комплектность демонстрационного
    амперметра и вольтметра (наличие шунтов,
    добавочных сопротивлений и съёмных
    шкал). Запишите:

____________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________

  1. Подготовьте
    демонстрационный амперметр для измерения
    постоянного тока 1 А и демонстрационный
    вольтметр для измерения постоянного
    напряжения 3 В. Пригласите преподавателя
    для проверки.

  2. Подготовьте
    демонстрационный вольтметр для измерения
    переменного тока 6А и демонстрационный
    вольтметр для измерения переменного
    напряжения 7 В. Пригласите преподавателя
    для проверки.

  3. Рассчитайте,
    какой реостат необходимо взять для
    того, чтобы лампу на 3,5 В можно было бы
    включить в цепь с источником постоянного
    напряжения на 6В. Выберите этот реостат
    из предложенных вам.

Расчет
реостата.

____________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________

  1. Соберите
    последовательно электрическую цепь,
    состоящую из источника питания(выпрямитель
    ВС-24М или ВС 4-12), лампочки на 3,5В,
    демонстрационного амперметра, выбранного
    вами реостата, ключа. Подключите
    параллельно электрической лампочке
    демонстрационный вольтметр. Выставьте
    на выпрямителе выходное напряжение
    6В.

Замкните
электрическую цепь. Измерьте силу тока
в цепи и напряжение на лампе. Проследите
изменение напряжения на лампе в
зависимости от изменения силы тока в
электрической цепи (при помощи реостата).
Разомкните электрическую цепь.

Нарисуйте
схему электрической цепи:

  1. Рассчитайте,
    какой реостат необходимо взять для
    того, чтобы лампу на 12В можно было бы
    включить в цепь с источником переменногого
    напряжения на 30В. Выберите этот реостат
    из предложенных вам.

Расчет
реостата.

____________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________

  1. Соберите
    последовательно электрическую цепь,
    состоящую из источника питания(выпрямитель
    ВС-24М), лампочки на 12В, демонстрационного
    амперметра, выбранного вами реостата,
    ключа. Подключите параллельно
    электрической лампочке демонстрационный
    вольтметр. Выставьте на ВС-24М выходное
    переменное напряжение ~30В.

Замкните
электрическую цепь. Измерьте силу тока
в цепи и напряжение на лампе. Проследите
изменение напряжения на лампе в
зависимости от изменения силы тока в
электрической цепи (при помощи реостата).
Разомкните электрическую цепь.

Нарисуйте
схему электрической цепи
:

  1. Используя
    демонстрационные гальванометры от
    амперметра и вольтметра, обнаружить:
    термоток от термопары, индукционный
    ток, возбуждаемый в катушке 220В
    универсального школьного трансформатора
    при движении полосового магнита, фототок
    от фотоэлемента.

Для
выполнения этой части работы, каждый
из приборов (фотоэлемент, термопару,
катушку индуктивности) поочередно
подключайте вначале к гальванометру
от амперметра, а затем – к гальванометру
от вольтметра (к двум нижним клеммам
гальванометра) и запишите, в каком из
случаев отклонение стрелки гальванометра
были наибольшими, а значит, сделайте
вывод: с каким из приборов лучше
демонстрировать термоток, индукционный
ток, фототок.

  1. Термоток
    от термопары
    ;

Пронаблюдайте
за отклонением стрелки гальванометра
при нагревании спая термопары в пламени
спиртовки.

ВЫВОД:

_____________________________

_____________________________

_____________________________

_____________________________

_____________________________

_____________________________

_____________________________

_____________________________

_____________________________

___________________________

Б)
Индукционный
ток
.

Пронаблюдайте
за отклонением стрелки гальванометра
при движении (вверх-вниз) полосового
магнита внутри катушки от универсального
школьного трансформатора.

ВЫВОД:

_______________________________

___________________________________

________________________________

_________________________________

_________________________________

_________________________________

_________________________________

В)
Фототок
от фотоэлемента
.

Пронаблюдайте
за отклонением стрелки гальванометра
при освещении фотоэлемента (при снятии
светозащитной крышки с фотоэлемента).

ВЫВОД:

____________________________________

____________________________________

____________________________________

____________________________________

____________________________________

____________________________________

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Для рассмотрения характеристик электрических параметров рассмотрим назначение приборов:

  1. сила тока в цепи определяется амперметров, который подключается последовательно с соблюдением полярности;
  2. напряжение на участке цепи измеряется вольтметром, который подключается параллельно к тому участку или прибору, на котором нужно узнать разность потенциалов или напряжения;
  3. на деревянной изолирующей подставке — устройство, имеющее провода с различными значениями сопротивления;
  4. значение тока можно регулировать реостатом.

сопротивление2.svg

Рис. (1). Цепь с возможностью выбора проводника

Определим физические параметры (величины), влияющие на значение сопротивления проводника.

Эксперимент (1). Физическая величина — длина (прямая пропорциональность).

Эксперимент (2). Физическая величина — площадь поперечного сечения (обратная пропорциональность).

Эксперимент (3). Материал проводника, физическая величина — удельное сопротивление проводника (прямая пропорциональность).

Примечание: «эксперимент» следует понимать как включение в электрическую цепь проводников с конкретными одинаковыми и различающимися физическими параметрами и сравнение значений сопротивлений данных проводников.

Впервые зависимость сопротивления проводника от вещества, из которого он изготовлен, и от длины проводника обнаружил немецкий физик Георг Ом. Он установил:

Сопротивление проводника напрямую зависит от его длины и материала,  но обратным образом зависит от площади поперечного сечения проводника.

Обрати внимание!

Из этого можно сделать вывод: чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление.
Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения, т.е. чем толще проводник, тем его сопротивление меньше, и, наоборот, чем тоньше проводник, тем его сопротивление больше.

Чтобы лучше понять эту зависимость, представьте себе две пары сообщающихся сосудов, причём у одной пары сосудов соединяющая трубка тонкая, а у другой — толстая. Ясно, что при заполнении водой одного из сосудов (каждой пары) переход её в другой сосуд по толстой трубке произойдёт гораздо быстрее, чем по тонкой, т.е. толстая трубка окажет меньшее сопротивление течению воды. Точно так же и электрическому току легче пройти по толстому проводнику, чем по тонкому, т.е. первый оказывает ему меньшее сопротивление, чем второй.

Удельное сопротивление проводника зависит от строения вещества. Электроны при движении внутри металлов взаимодействуют с атомами (ионами), находящимися в узлах кристаллической решётки. Чем выше температура вещества, тем сильнее колеблются атомы и тем больше удельное сопротивление проводников.

Удельное электрическое сопротивление — физическая величина (rho), характеризующая свойство материала оказывать сопротивление прохождению электрического тока:

ρ=R⋅Sl

, где удельное сопротивление проводника обозначается греческой буквой (rho) (ро), (l) — длина проводника, (S) — площадь его поперечного сечения.

Определим единицу удельного сопротивления. Воспользуемся формулой

ρ=R⋅Sl

.

Как известно, единицей электрического сопротивления является (1) Ом, единицей площади поперечного сечения проводника — (1) м², а единицей длины проводника — (1) м. Подставляя в формулу, получаем:

1 Ом ⋅1м21 м=1 Ом ⋅1 м

, т.е. единицей удельного сопротивления будет 

Ом⋅м

.

На практике (например, в магазине при продаже проводов) площадь поперечного сечения проводника измеряют в квадратных миллиметрах, В этом случае единицей удельного сопротивления будет:

1 Ом ⋅1мм21 м

, т.е.

Ом⋅мм2м

.

В таблице приведены значения удельного сопротивления некоторых веществ при (20) °С.

Безымянный.png

Удельное сопротивление увеличивается пропорционально температуре.

При нагревании колебания ионов металлов в узлах металлической решётки увеличиваются, поэтому свободного пространства для передвижения электронов становится меньше. Электроны чаще отбрасываются назад, поэтому значение тока уменьшается, а значение сопротивления увеличивается.

Обрати внимание!

Из всех металлов наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь. А это значит, что медь и серебро лучше остальных проводят электрический ток.

При проводке электрических цепей, например, в квартирах не используют серебро, т.к. это дорого. Зато используют медь и алюминий, так как эти вещества обладают малым удельным сопротивлением.
Порой необходимы приборы, сопротивление которых должно быть большим. В этом случаем необходимо использовать вещество или сплав с большим удельным сопротивлением. Например, нихром.

Полиэтилен, дерево, стекло и многие другие материалы отличаются очень большим удельным сопротивлением. Поэтому они не проводят электрический ток. Такие материалы называют диэлектриками или изоляторами.

Очень часто нам приходится изменять силу тока в цепи. Иногда мы ее увеличиваем, иногда уменьшаем. Водитель трамвая или троллейбуса изменяет силу тока в электродвигателе, тем самым увеличивая или уменьшая скорость транспорта. 

Реостат — это резистор, значение сопротивления которого можно менять.

Реостаты используют в цепи для изменения значений силы тока и напряжения.

Реостат на рисунке состоит из провода с большим удельным сопротивлением (никелин, нихром), по которому передвигается подвижный контакт (C) по длине провода, плавно изменяя сопротивление реостата. Сопротивление такого реостата пропорционально длине провода между подвижным контактом (C) и неподвижным (A). Чем длиннее провод, тем больше сопротивление участка цепи и меньше сила тока. С помощью вольтметра и амперметра можно проследить эту зависимость.

1.gif

Рис. (2). Реостат с подвижным контактом

На школьных лабораторных занятиях используют переменное сопротивление — ползунковый реостат.

2.gif

Рис. (3). Ползунковый реостат

Он состоит из изолирующего керамического цилиндра, на который намотан провод с большим удельным сопротивлением. Витки проволоки должны быть изолированы друг от друга, поэтому либо проволоку обрабатывают графитом, либо оставляют на проволоке слой окалины. Сверху над проволочной обмоткой закреплен металлический стержень, по которому  перемещается ползунок. Контакты ползунка плотно прижаты в виткам и при движении изолирующий слой графиты или окалины стирается, и тогда электрический ток может проходить от витков проволоки к ползунку, через него подводиться к стержню, имеющему на конце зажим (1).

Для соединения реостата в цепь используют зажим (1) и зажим (2). Ток, поступая через зажим (2), идёт по никелиновой проволоке и через ползунок подаётся на зажим (1). Перемещая ползунок от (2) к (1), можно увеличивать длину провода, в котором течёт ток, а значит, и сопротивление реостата.

В электрических схемах реостат изображается следующим образом:

Image399.jpg

Как и любой электрический прибор, реостат имеет допустимое значение силы тока, свыше которого прибор может перегореть. Маркировка реостата содержит диапазон его сопротивления и максимальное допустимое значение силы тока.

Обрати внимание!

Сопротивление реостата нужно учитывать в параметрах электрической цепи. При минимальных значениях сопротивления ток в цепи может вывести из строя амперметр.

Существуют реостаты, в которых переключатель подключается на проводники заданной длины и сопротивления: каждая спираль реостата имеет определённое сопротивление. Поэтому плавно изменять силу тока с помощью такого прибора не получится.

Rheostat_hg.jpg

Рис. (4). Реостат с переключением

Сопротивление проводника:

R=ρ⋅lS

Из этой формулы можно выразить и другие величины:

Источники:

Рис. 1. Цепь с возможностью выбора проводника. © ЯКласс.
Рис. 4. “File:Rheostat hg.jpg” by Hannes Grobe (talk) is licensed under CC BY 3.0

Во многих электронных устройствах для регулирования громкости звука необходимо изменять силу тока. Рассмотрим устройство (реостаты), с помощью которого можно изменять силу тока и напряжение. Сила тока зависит от напряжения на концах участка цепи и от сопротивления проводника: I=U/R. Если изменять сопротивление проводника R, тогда будет меняться сила тока.

Тороидальный вид

Сопротивление зависит от длины L, от площади поперечного сечения S и от материала проводника – удельного сопротивления. Для того чтобы изменять сопротивление проводника, нужно менять длину, толщину или материал. Весьма удобно изменять длину проводника.

Разберем цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра и проводника в виде резистора АС из проволоки с большим удельным сопротивлением.

Перемещая контакт С по этой проволоке, можно менять длину проводника, которая задействована в цепи, тем самым изменять сопротивление, а значит, и силу тока. Следовательно, можно создать устройство с переменным сопротивлением, с помощью которого можно изменять силу тока. Такие устройства имеют название реостатами.

Реостат – это устройство с изменяемым сопротивлением, которое служит для регулировки силы тока и напряжения.

Устройство реостата

На цилиндр, выполненный из керамики, намотан металлический проводник, который сделан из материала с большим удельным сопротивлением. Сделано это для того, чтобы при небольшом изменении длины существенно менялось сопротивление. Этот металлический провод называется обмоткой. Он так называется, потому что намотан на керамический цилиндр.

Концы обмотки выведены к зажимам, которые называются клеммами. В верхней части реостата есть металлический стержень, который тоже заканчивается клеммами. Вдоль металлического стержня и вдоль обмотки может перемещаться скользящий контакт, который называется ползунком. Так как скользящий контакт имеет такое название, то подобный реостат называется ползунковым реостатом.

Рычажный вид

Принцип действия

Ползунковый реостат подсоединен в цепь через две клеммы: нижнюю с обмотки и верхнюю клемму, там, где металлический стержень. При подключении его в цепь, таким образом, ток через нижнюю клемму проходит по виткам обмотки, а не поперек витков. Далее ток проходит через скользящий контакт, потом по металлическому стержню, и опять в цепь.

Таким образом, в цепи задействована только часть обмотки реостата. Когда ползунок перемещается, то меняется сопротивление той части обмотки реостата, которая находится в цепи. Изменяется длина обмотки, сопротивление и сила тока в цепи.

Необходимо обратить внимание, что ток в той части реостата, по которой он проходит, идет по каждому витку обмотки, а не поперек них. Это достигается тем, что витки обмотки изолированы между собой тонким слоем изоляционного материала. Разберемся, как осуществляется контакт между витками обмотки и ползунком.

При движении по обмотке ползунок движется по ее верхнему слою, который имеет зачищенный участок изоляции на пути ползунка. Так осуществляется контакт между ползунком и витком обмотки. Между собой витки изолированы.

На схеме изображена цепь с источником тока, выключателем, амперметром и ползунковым реостатом. При перемещении ползунка реостата меняется его сопротивление и сила тока в цепи.

Ползунковый реостат можно подключать к цепи при помощи двух клемм: верхней и нижней. Но реостаты подключаются и по-другому.

Реостат можно подключить через три клеммы. Две нижние клеммы соединяются с концами обмотки, и один провод с верхней клеммы. Напряжение подается на всю обмотку, а снимается напряжение только с части обмотки. Ползунок делит реостат на два резистора, которые соединены последовательно.

Общее напряжение равно сумме напряжений каждого резистора. Поэтому выходное напряжение меньше входного значения. Выходное напряжение меньше, чем входное во столько раз, во сколько сопротивление части обмотки меньше, чем сопротивление всей обмотки. То есть, реостат делит напряжение, и называется делителем напряжения или потенциометром.

Виды и особенности реостатов

Реостат в виде тора

Два крайних зажима – это концы обмотки, а средний зажим соединен с ползунком. Вращая ползунок по обмотке, можно изменить сопротивление и сила тока в цепи.

http://smartant.narod.ru/physics/key.gif

Рычажные реостаты

Они получили такое название, потому что в его нижней части находится переключатель – рычаг. С помощью него можно включать разные части спирали резисторов. На рисунке показан принцип работы рычажного реостата.

Рычажный реостат изменяет силу тока скачкообразно, в то время как ползунковый реостат меняет силу тока плавно. Если в цепи будет присутствовать резистор, то при перемещении ползунка на ползунковом реостате или при переключении рычага рычажного реостата будет меняться сила тока и напряжение на концах резистора.

Штепсельные

Такие устройства состоят из магазина сопротивлений.

Это набор различных сопротивлений. Они называются спирали-резисторы. При помощи штепселя можно включать или выключать разные спирали-резисторы. Когда штепсель находится в перемычке, то больший ток идет через перемычку, а не через резистор. Таким образом, резистор отключается. Используя штепсель, можно получать разные сопротивления.

Материалы и охлаждение

Основным элементом в устройстве реостата является материал изготовления, по виду которого реостаты делятся на несколько видов:

  • Угольные.
  • Металлические.
  • Жидкостные.
  • Керамические.

[custom_ads_shortcode1]

Электрический ток в сопротивлениях преобразуется в тепловую энергию, которая должна каким-то образом отводиться от них. Поэтому реостаты также делятся по типу охлаждения:

Жидкостные реостаты разделяются на водяные и масляные. Воздушный вид используется в любых конструкциях приборов. Жидкостное охлаждение применяется только для металлических реостатов, их сопротивления омываются жидкостью, либо полностью в нее погружены. Нельзя забывать, что охлаждающая жидкость также должна охлаждаться.

Металлические реостаты

Это конструкция реостата с воздушным охлаждением. Такие модели приобрели популярность, так как легко подходят для различных условий работы своими электрическими, тепловыми характеристиками, а также формой конструкции. Они бывают с непрерывным или ступенчатым типом регулировки сопротивления.

В устройстве имеется подвижный контакт, скользящий по неподвижным контактам, расположенным в этой же плоскости. Неподвижные контакты выполнены в виде винтов с плоскими головками, пластин или шин. Подвижный контакт называется щеткой. Он бывает мостиковым или рычажным.

Такие виды реостатов делят на самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся. Последний вид имеет простую конструкцию, но ненадежен в применении, так как контакт часто нарушается.

Масляные

Устройства с масляным охлаждением повышают теплоемкость и время нагревания вследствие хорошей теплопроводности масла. Это делает возможным повышение нагрузки на небольшое время, снижает расход материала изготовления сопротивления и габариты корпуса реостата.

Детали, погружаемые в масло, должны иметь значительную поверхность для хорошей отдачи тепла. В масле увеличиваются возможности контактов на отключение. Это является преимуществом такого вида реостатов.

Благодаря смазке на контакты можно прилагать повышенные усилия. К недостаткам можно отнести риск возникновения пожара и загрязнение места установки.

Похожие темы:

Автор: admin. Рубрики: Задачи 27 (С1). Опубликовано: Декабрь 27th, 2012 Задача с1 из раздела «Анализ электрических цепей, содержащих реостат».

На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи и, используя законы постоянного тока, объясните, как изменятся (увеличатся или уменьшатся) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.

Для ответа на вопрос, поставленный в задании, прежде всего необходимо определить, какие элементы включены в цепь.

Цепь, представленная на фото, состоит из последовательно соединенных источника тока, реостата, амперметра, резистора. Параллельно источнику тока подключен вольтметр, который измеряет напряжение на внешнем участке цепи, когда ключ замкнут. Электрическая схема будет иметь следующий вид.

Далее мысленно перемещаем ползунок реостата вправо. Сопротивление реостата будет уменьшаться, и следовательно, согласно закону Ома для полной цепи, сила тока в цепи будет увеличиваться.

Чтобы ответить на второй вопрос задачи про показания вольтметра, необходимо вспомнить формулу для определения напряжения на участке цепи. Из закона Ома для участка цепи, имеемгде (Rp+R) — сопротивление участка, состоящее из реостата и резистора, на котором измеряется напряжение.

При уменьшении сопротивления реостата, числитель в последнем уравнении убывает быстрее знаменателя дроби. Следовательно, можно сделать вывод, что показания вольтметра уменьшаются. Теги: законы постоянного тока, С1, электрическая цепь, электродинамика Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

[custom_ads_shortcode2]

Написать комментарий

Содержание.

  • 1. Устройство и принцип работы
  • 2. Как включается реостат в цепь

Электрические сети зациклены на передаче электроэнергии от источника к потребителю, которые являются основными элементами цепочки. Но кроме них в электрическую цепь вставляются и другие составляющие, к примеру, управляющие элементы, к которым относится реостат или любой другой прибор с таким же принципом действия. Устройство реостата – это проводник определенного сечения и длины, через которые можно узнать сопротивление проводника.

Конечно, обговаривается и его материал. Изменяя сопротивление прибора, а, точнее, проводника, можно регулировать величину силы тока и напряжения в сети. Итак, реостат – это прибор, регулирующий напряжение и ток.

[custom_ads_shortcode3]

Устройство и принцип работы

Если рассматривать реостатную конструкцию, то необходимо отметить несколько основных его частей:

  • это трубка из керамики;
  • на нее намотана металлическая проволока, концы которой выведены на контакты, расположенные на противоположных концах керамической трубки;
  • выше трубки установлена металлическая штанга, на одной стороне которой установлен контакт;
  • на штанге закреплен движущийся контакт, который электрики называют ползун.

Теперь, как все это работает. Обратите внимание на рисунок ниже.

Первая позиция (а) – контакт (движущийся) посередине. Это говорит о том, что ток будет проходить только через половину прибора. Вторая позиция (б) говорит о том, что задействован проводник полностью. То есть, его длина максимальная, значит, и сопротивление максимальное, при этом сила тока уменьшилась. Понятно, что чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. Третья позиция (в) – здесь все наоборот: снижается сопротивление, увеличивается сила тока.

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что керамическая трубка, используемая в реостатной конструкции, полая. Это необходимая составляющая, которая позволяет прибору охлаждаться при прохождении через проводник электроэнергии. Добавим: считается, что самые безопасные реостаты – это те, которые закрыты кожухом.

[custom_ads_shortcode1]

Как включается реостат в цепь

Во-первых, этот прибор в электрическую цепь включается только последовательно. Во-вторых, один из контактов подключается к ползуну, с помощью которого и регулируется величина тока в цепи. Но необходимо отметить, что этот управляющий элемент можно использовать и для регулировки напряжения в электрической цепочке.

Здесь может быть использовано несколько схем с одним сопротивлением или двумя. Понятно, что чем меньше элементов в электрической цепочке, тем проще она.

Читайте также:

Устройство ползункового реостата

Условные обозначения на электрических схемахРеостаты – это универсальные приборы. Их сегодня используют не только для управления силой тока и напряжением. К примеру, в телевизорах они установлены для увеличения или уменьшения звука. Да и переключение каналов косвенно связано с ними же.

И еще один момент. В электрических схемах обозначение этих приборов вот такое:

или такоеНа первом рисунке более подробно расписана схема подключения, где красный прямоугольник – это и есть проводник, накрученный на керамическую основу. Синяя линия – это контакт, через который подводится питающий провод. Зеленная стрелка – это ползун. Она направлена влево, что говорит о том, что перемещая ползунок влево, мы уменьшаем сопротивление проводника. И, наоборот, перемещаем контакт вправо, увеличиваем сопротивление.

Рисунок второй более упрощенный. На нем всего лишь прямоугольник, показывающий наличие сопротивления, и стрелка, которая показывает, что этот показатель можно изменять.

Конечно, вся эта информация касается простейших элементов. Но необходимо отметить, что реостаты могут быть разными, все зависит от того места, куда они должны быть установлены. Есть различия и по токопроводящему материалу, который лежит в основе. К примеру, это может быть уголь, металлы, жидкости и керамика. К тому же процесс охлаждения производится воздушным путем или при помощи жидкостей, и это может быть не только вода.

Для регулирования величины тока в цепи, а следовательно, и напряжения на нагрузке применяются реостаты. Реостат – переменное сопротивление, включаемое в цепь последовательно с нагрузкой. Впервые реостат был применен русским ученым академиком Б. С. Якоби По устройству реостаты подразделяются на проволочные и не проволочные. Основной частью проволочного реостата является керамическая трубка, на которую положена специальная высокоомная проволока. На направляющем металлическом стержне укреплен ползунок, который может свободно передвигаться вдоль проволоки, намотанной на керамической трубке. Не проволочные реостаты выполняются в виде пластинки кольцевой формы, на которую нанесен тонкий слой токопроводящего материала. По этой пластинке скользит ползунок, жестко связанный с ручкой реостата. Схема включения реостата в электрическую цепь для регулирования величины тока  показана на рисунке   При перемещении движка по реостату изменяется длина проволоки ( токопроводящего слоя), а следовательно, и величина сопротивления, включаемого последовательно в электрическую цепь, что в свою очередь вызывает изменение величины тока в цепи и перераспределение напряжения между нагрузкой и реостатом. Если движок перемещается к контакту 1, величина сопротивления реостата уменьшается, ток в цепи возрастает, меньшая часть напряжения будет гасится на реостате и возрастет напряжение на нагрузке. Если движок перемещать к контакту 3, сопротивление реостата увеличивается, ток в цепи уменьшается, падение напряжение на реостате будет увеличиваться, а на нагрузке уменьшатся. Расчет реостата подобен расчету гасящего сопротивления. Величина сопротивления реостата определяется по формуле   Падение  напряжения на реостате определяется по формуле

 

кликните по картинке чтобы увеличить.

 

кликните по картинке чтобы увеличить.

 

кликните по картинке чтобы увеличить.

Page 2

Когда требуется обеспечить плавное изменение напряжения на потребителе (нагрузке), применяются потенциометры. Потенциометр есть регулируемое сопротивление, с части которого подается напряжение на потребитель (нагрузку). Схема включения потенциометра представлена на рисунке Как видно из схемы.

принцип действия потенциометра аналогичен принципу действия делителя напряжения. Действительно При перемещении ползунка потенциометра изменяется отношение в пределах от 0 до 1, при этом напряжение на потребителе плавно изменяется  в пределах о 0 ( ползунок в крайнем нижнем положении) до напряжения источника ( ползунок в крайнем верхнем положении). Требования, предъявляемые к потенциометрам, аналогичны требованиям, предъявляемым к обычным сопротивлениям: – стабильность величины напряжения – способность длительно рассеивать заданную мощность.

Для обеспечения стабильности работы источника тока необходимо, чтобы сопротивление потенциометра было примерно в пять раз меньше сопротивления потребителя (нагрузки).   При выполнении этого требования перемещение движка потенциометра не приводит к существенному изменению режима источника тока и напряжения на его зажимах.

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Источники:

  • electrosam.ru
  • fizika-doma.ru
  • onlineelektrik.ru
  • stoom.ru

Всего: 42    1–20 | 21–40 | 41–42

Добавить в вариант

На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.


На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее левое положение.


На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра.

В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата вправо. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с mathcal E.


На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра.

В начальный момент времени ползунок реостата установлен в крайнем правом положении и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с mathcal E.


На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра.

Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи и, используя законы постоянного тока, объясните, как изменятся (увеличатся или уменьшатся) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.


Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника mathcalE =6В, его внутреннее сопротивление r = 2Ом. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 Ом до 5 Ом. Чему равна максимальная мощность тока, выделяемая на реостате?


На рисунке представлена электрическая цепь. Вольтметр показывает напряжение 2 В. Какую силу тока показывает амперметр? Ответ выразите в амперах. Амперметр и вольтметр считайте идеальными.


На рисунке представлена электрическая цепь. Вольтметр показывает напряжение 2 В. Какую силу тока показывает амперметр? Ответ выразите в амперах. Амперметр и вольтметр считайте идеальными.


На рисунке представлена электрическая цепь. При замыкании ключа вольтметр показывает напряжение 12 В. Какую силу тока показывает амперметр? (Ответ выразите в амперах. Амперметр и вольтметр считайте идеальными.)


На рисунке представлена электрическая цепь. Вольтметр показывает напряжение 12 В. Какую силу тока показывает амперметр? (Ответ выразите в амперах. Амперметр и вольтметр считайте идеальными.)


Задания Д12 B23 № 3248

Во время лабораторной работы необходимо было измерить напряжение на реостате. Это можно сделать с помощью схемы

1)  1

2)  2

3)  3

4)  4


В опыте по изучению фотоэффекта одну из пластин плоского конденсатора облучают светом с энергией фотона 6 эВ. Напряжение между пластинами изменяют с помощью реостата, силу фототока в цепи измеряют амперметром. На графике приведена зависимость фототока I от напряжения U между пластинами. Какова работа выхода электрона с поверхности металла, из которого сделаны пластины конденсатора? (Ответ дать в электрон-вольтах.)


Задания Д11 B20 № 3642

В опыте по изучению фотоэффекта одну из пластин плоского конденсатора облучают светом с энергией фотона 5 эВ. Напряжение между пластинами изменяют с помощью реостата, силу фототока в цепи измеряют амперметром. Работа выхода электрона с поверхности металла, из которого сделаны пластины конденсатора, равна 4 эВ. На каком рисунке правильно изображен график зависимости фототока I от напряжения U между пластинами?

1)  1

2)  2

3)  3

4)  4



Задания Д12 B23 № 4429

К источнику тока подключены реостат, амперметр и вольтметр (рисунок 1). При изменении положения ползунка реостата в результате наблюдения за приборами были получены зависимости, изображённые на рисунках 2 и 3 (R  — сопротивление включённой в цепь части реостата).

Выберите верное(-ые) утверждение(-я), если таковое(-ые) имеется(-ются).

А.  Внутреннее сопротивление источника тока равно 2 Ом.

Б.  ЭДС источника тока равна 30 мВ.

1)  только А

2)  только Б

3)  и А, и Б

4)  ни А, ни Б


Задания Д12 B23 № 4464

К источнику тока подключены реостат, амперметр и вольтметр (рисунок 1). При изменении положения ползунка реостата в результате наблюдения за приборами были получены зависимости, изображённые на рисунках 2 и 3 (R  — сопротивление включённой в цепь части реостата).

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Выберите верное(-ые) утверждение(-я), если таковое(-ые) имеется(-ются).

А.  Внутреннее сопротивление источника тока равно 2 Ом.

Б.  ЭДС источника тока равна 15 мВ.

1)  только А

2)  только Б

3)  и А, и Б

4)  ни А, ни Б


На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС mathcalE , резистор R_1 и реостат R_2. Если уменьшить сопротивление реостата R_2 до минимума, то как изменятся следующие три величины: сила тока в цепи, напряжение на резисторе R_1, суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличится

2)  уменьшится

3)  не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила тока в цепи Напряжение

на резисторе R_1

Суммарная

тепловая мощность,

выделяющаяся

на внешнем участке цепи


На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС mathcalE, резистор R_1 и реостат R_2. Если увеличить сопротивление реостата R_2 до максимума, то как изменятся следующие три величины: сила тока в цепи, напряжение на резисторе R_1, суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличится

2)  уменьшится

3)  не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила тока в цепи Напряжение

на резисторе R_1

Суммарная

тепловая мощность,

выделяющаяся

на внешнем участке цепи


В схеме на рисунке сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны R, ЭДС батарейки равна Е, её внутреннее сопротивление ничтожно (r = 0). Как ведут себя (увеличиваются, уменьшаются, остаются постоянными) показания идеального вольтметра при перемещении движка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.


В схеме на рисунке сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны R, ЭДС батарейки равна Е, её внутреннее сопротивление ничтожно (r = 0). Как ведут себя (увеличиваются, уменьшаются, остаются постоянными) показания идеального вольтметра при перемещении движка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Всего: 42    1–20 | 21–40 | 41–42

Добавить комментарий