§ 8. Использование резисторов для регулирования тока в электрической цепи
Резисторы. Закон Ома наглядно показывает, что силу тока в электрической цепи можно изменять, включая в нее различные сопротивления. Этим свойством широко пользуются на практике для регулирования и ограничения тока в обмотках двигателей, генераторов и других электрических потребителях. Электрический аппарат, предназначенный для включения в электрическую цепь с целью регулирования или ограничения проходящего по ней тока, называют резистором. Резисторы бывают с постоянным или регулируемым сопротивлением. Последние иногда называют реостатами.
Резисторы обычно изготовляют из проволоки или ленты, материалом для которых служат сплавы металлов, обладающие высоким удельным сопротивлением (константан, никелин, манганин, фехраль). Это дает возможность для изготовления резисторов применять проволоку наименьшей длины. В электрических цепях, по которым проходят сравнительно небольшие токи (например, в цепях управления, в устройствах электроники и радиотехники), часто применяют непроволочные резисторы, выполненные из графита и других материалов.
Устройство реостатов. Реостаты могут выполняться с плавным или ступенчатым изменением сопротивления. В лабораториях для управления электрическими машинами и испытательными устройствами часто используют ползунковый реостат с плавным изменением сопротивления (рис. 16, а). Такой реостат состоит из изоляционной трубки 4, на которую навита проволочная спираль 5. К виткам этой спирали прикасается подвижной контакт 2. Зажим 1 реостата соединяется с подвижным контактом, другой зажим 3 — с одним из концов спирали. Перемещая подвижной контакт, можно изменять длину проволоки, расположенной между зажимами реостата, и тем самым изменять его сопротивление.
Для пуска и регулирования электрических двигателей станков, грузоподъемных механизмов и пр. применяют ползунковый реостат со ступенчатым изменением сопротивления (рис. 16, б). Реостат состоит из ряда одинаковых сопротивлений 9 (секций), присоединенных к контактам 8. Для включения в цепь того или иного числа секций служит ползунок 7 со штурвалом 6.
Для регулирования тока при пуске тяговых двигателей электрических локомотивов постоянного тока применяют реостаты со ступенчатым изменением сопротивления (пусковые реостаты). Отдельные секции реостата в процессе пуска замыкаются накоротко дистанционно управляемыми выключателями, называемыми контакторами.
На некоторых электровозах (например, электровозах ЧС) пусковые реостаты выполнены из чугунных литых пластин 10 особой формы, напоминающей зигзагообразно уложенную ленту. Отдельные пластины собирают на изолированных шпильках и прикрепляют к основанию 11 (рис. 16, в).
Рис. 16. Устройство реостатов: а — с плавным изменением сопротивления; б — со ступенчатым изменением сопротивления; в — из чугунных пластин; г — из фехралевой ленты
В последнее время пусковые реостаты электровозов и моторных вагонов выполняют из фехралевой ленты 12, намотанной на фарфоровые изоляторы 13 (рис. 16, г). Так же устроены и реостаты, служащие для регулирования тока возбуждения тяговых двигателей на электровозах и тепловозах. Реостаты из фехралевой ленты более
Рис. 17. Схема последовательного включения реостата в цепь приемника электрической энергии
Рис. 18. Схема включения реостата в качестве делителя напряжения
прочны, более устойчивы против тряски и вибраций и имеют меньшую массу, чем реостаты, выполненные из чугунных пластин.
Схемы включения реостатов. Реостат 2 (рис. 17) может быть включен последовательно в цепь между источником 1 и приемником 4 электрической энергии. В этом случае при изменении сопротивления реостата, т. е. при перемещении подвижного контакта 3, изменяется сила тока в приемнике. Этот ток проходит только по части сопротивления реостата.
Реостат, включенный по схеме рис. 18, называется делителем напряжения, или потенциометром.
Прибор для регулирования силы тока и напряжения, 7 (семь) букв
Вопрос с кроссворда
Ответ на вопрос “Прибор для регулирования силы тока и напряжения “, 7 (семь) букв:
реостат
Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова реостат
Механический регулятор тока
Устройство для регулирования напряжения и тока в электрической цепи
Прибор для измерения сопротивления
Устройство для регулирования силы тока и напряжения
Регулятор силы тока
Определение слова реостат в словарях
Большая Советская Энциклопедия Значение слова в словаре Большая Советская Энциклопедия
(от греч. rhéos ≈ течение, поток и statós ≈ стоящий, неподвижный), электрический аппарат (устройство) для регулирования и ограничения тока или напряжения в электрической цепи, основная часть которого ≈ проводящий элемент (ПЭ) с переменным электрическим …
Толковый словарь русского языка. Д.Н. Ушаков Значение слова в словаре Толковый словарь русского языка. Д.Н. Ушаков
реостата, м. (от греч. rheos – поток и латин. status – неподвижное положение, стояние) (физ.). Прибор, при помощи к-рого в электрическую цепь вводится то или иное сопротивление с целью изменения силы тока.
Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова. Значение слова в словаре Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т.
м. Электрический прибор, служащий для регулирования силы тока или напряжения в электрической цепи.
Википедия Значение слова в словаре Википедия
Реоста́т ( потенциометр , переменное сопротивление , переменный резистор ; от «поток» и «стоя́щий») — электрический аппарат , изобретённый Иоганном Христианом Поггендорфом , служащий для регулировки силы тока и напряжения в электрической цепи путём получения …
Энциклопедический словарь, 1998 г. Значение слова в словаре Энциклопедический словарь, 1998 г.
РЕОСТАТ (от греч. rheos – течение, поток и… стат) устройство для регулирования напряжения и тока в электрической цепи, основная часть которого – проводящий элемент с активным электрическим сопротивлением, значение которого можно изменять плавно или ступенями .
Примеры употребления слова реостат в литературе.
При свете раннего солнца город был похож на огромный ящик с сокровищами, обитый черным и серым бархатом пепелищ и наполненный миллионами сверкающих драгоценных камней: осколками аккумуляторов, амперметров, анализаторов, батарей, библиотечных автоматов, бутылок, банкнотов, бобин, вентиляторов, генераторов, громкоговорителей, динамо-машин, динамометров, детекторов, калориметров, конденсаторов, копилок, консервных автоматов, вакуумных установок, изоляторов, ламп, магнето, массспектрометров, масштабных линеек, машин по учету личного состава, моек для посуды, мотогенераторов, моторов, механических уборщиков, осциллографов, очистителей, записывающих устройств, напильников, колосников, обогревателей, панелей управления, понижающих трансформаторов, прерывателей, преобразователей, приводных ремней, потенциометров, пылеулавливателей, резцов, распылителей, регуляторов частоты, радиоприемников, реакторов, реле, реостатов, рентгеновских установок, сварочных аппаратов, счетных машин, счетчиков Гейгера, светофоров, сопротив
Огромная мраморная распределительная доска с вольтметрами, амперметрами, реостатами, предохранителями, индукторами и т.
Затем он скрылся за небольшой перегородкой, и Горовиц услышал щелканье тумблеров и жужжание реостатов.
Здесь не было ни подсветок, ни хитрого сплетения соленоидов и реостатов, ни покрытых коврами пьедесталов.
Михаил нажал кнопку остановки форвакуумного насоса, включив другой рукой реостат.
Я переписал программу, подключив свет к реостату с фотодиодом для измерения освещенности, и связал все с компьютером.
Источник: библиотека Максима Мошкова
Управление током в электрических цепях Учебное пособие
Инструменты Creator скоро будут вдохновлять!
Присоединяйтесь к списку рассылки, чтобы узнать, когда мы запустимся.
Physics
Общая физика
Электрические схемы
Контролируя ток в направлении исследования электрических цепей
Jessica
HS-PS3-5
. необходимость управления током заключается в предотвращении любого неопределенного поражения электрическим током, прерывания цепи или аварии.
Говоря об управлении током в цепи, мы часто имеем в виду напряжение и противодействующее сопротивление . Все схемы рассчитаны на определенное напряжение или сопротивление. Это позволяет вам узнать поток текущего . Необходимо поддерживать соответствующий уровень тока в цепи.
Прежде чем перейти к управлению током, мы должны понять значение электрических цепей.
Электрическая цепь — это путь с замкнутым контуром, который позволяет потоку электронов преобразовывать одну форму энергии в другую форму энергии. Чрезмерный ток повреждает цепь, поэтому важно контролировать ток в электрической цепи.
ЧТО ТАКОЕ?
- Электрический ток называется потоком или движением электронов с одной стороны цепи на другую.
- А напряжение определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками.
- Более того, чтобы контролировать ток, мы должны уменьшить толщину проводов в цепи.
- Толщина провода здесь действует как сопротивление протеканию тока.
УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОКА
1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ
- Плавкий предохранитель является одним из наиболее распространенных одноразовых устройств, контролирующих ток в цепи.
Источник
2. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
- Автоматические выключатели также контролируют поток тока, размыкая цепь всякий раз, когда происходит превышение тока.
- Выполнен с выключателем, технически связанным с электромагнитом.
3. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
- Устройства защиты от перенапряжений – еще один важный инструмент для контроля тока.
- Если ток в цепи достигает неожиданного уровня, устройство защиты от перенапряжения направляет избыточный ток на заземляющие провода розетки.
Источник
- Электрическая цепь представляет собой замкнутый контур, обеспечивающий поток электронов для преобразования одной формы энергии в другую форму энергии.
- Обычными устройствами, используемыми для управления током в электрической цепи, являются автоматические выключатели, выключатели, предохранители, реостат и устройства защиты от перенапряжений.
- Резисторы используются для ограничения протекания тока в электрической цепи.
- Электрический ток — это движение электронов из одного участка цепи в другой.
Часто задаваемые вопросы
1. Как контролировать ток в цепи?
Чтобы контролировать ток в цепи, мы можем создать сопротивление и использовать такие устройства, как предохранитель, реостат, устройства защиты от перенапряжения или автоматические выключатели.
2. Что регулирует электрический ток?
Сопротивление и устройства защиты, такие как плавкие предохранители, автоматические выключатели и устройства защиты от перенапряжений, могут легко контролировать электрические токи в цепи.
3. Как контролируются электрические цепи?
Выключатель автоматических выключателей и устройств защиты от перенапряжений часто помогает контролировать ток в электрических цепях.
4. Что ограничивает ток в цепи?
Резисторы — это приборы, ограничивающие ток в цепи.
Мы надеемся, что вам понравился этот урок, и вы узнали что-то интересное о Управление током в электрических цепях! Присоединяйтесь к нашему сообществу Discord, чтобы получить ответы на любые вопросы и пообщаться с другими учениками, такими же, как и вы! Обещаем, так учиться намного веселее!😎
ССЫЛКИ
- Управление током в электрических цепях: https://www. ck12.org/physics/controlling-current-in-electric-circuits/lesson/Controlling-Current-in-Electric-Circuits-PHYS/? referrer=concept_details По состоянию на 19 апреля 2022 г.
- Управление током в электрических цепях: https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-physics-flexbook-2.0/section/17.2/primary/lesson/controlling-current-in-electric-circuits-phys/ 19 апреля 2022 г.
- Controlling Current: http://powerup.ukpowernetworks.co.uk/powerup/en/over-11/circuits/controlling-current/ Доступ 1904.04.2022.
- Current Electricity: https://byjus.com/physics/current-electricity/ По состоянию на 19 апреля 2022 г.
Закон Ома и взаимосвязь V-I-R
В физике есть определенные формулы, настолько мощные и всеобъемлющие, что они достигли уровня общеизвестности. Студент-физик столько раз записывал такие формулы, что запоминал их, даже не пытаясь. Конечно, для профессионалов в этой области такие формулы настолько важны, что они запечатлеваются в их сознании. В области современной физики есть E = m • c 2 . В области ньютоновской механики есть F net = m • a. В области волновой механики есть v = f • λ. А в области тока электричества есть ΔV = I • R.
Преобладающее уравнение, которое пронизывает изучение электрических цепей, — это уравнение две точки на цепи ( ΔV ) эквивалентны произведению тока между этими двумя точками ( I ) и общее сопротивление всех электрических устройств между этими двумя точками ( R ). В оставшейся части этого раздела «Класс физики» это уравнение станет наиболее распространенным уравнением, которое мы видим. Это уравнение, часто называемое уравнением закона Ома , является мощным предсказателем взаимосвязи между разностью потенциалов, током и сопротивлением.
Закон Ома как показатель силы тока
Уравнение закона Ома можно переформулировать и выразить как
В качестве уравнения это служит алгебраическим рецептом для расчета тока, если известны разность электрических потенциалов и сопротивление. Тем не менее, хотя это уравнение служит мощным рецептом решения проблем, оно представляет собой гораздо больше. Это уравнение указывает две переменные, которые могут повлиять на величину тока в цепи. Ток в цепи прямо пропорционален разности электрических потенциалов на ее концах и обратно пропорционален общему сопротивлению, обеспечиваемому внешней цепью. Чем больше напряжение батареи (т. е. разность электрических потенциалов), тем больше ток. И чем больше сопротивление, тем меньше ток. Заряд течет с наибольшей скоростью, когда напряжение батареи увеличивается, а сопротивление уменьшается. В самом деле, двукратное увеличение напряжения батареи приведет к двукратному увеличению тока (если все остальные факторы остаются равными). А увеличение сопротивления нагрузки в два раза приведет к уменьшению тока в два раза до половины его первоначального значения.
Таблица ниже иллюстрирует эту взаимосвязь как качественно, так и количественно для нескольких цепей с различными напряжениями и сопротивлениями аккумуляторов.
Сопротивление | ||||
Строки 1, 2 и 3 показывают, что удвоение и утроение напряжения батареи приводит к удвоению и утроению тока в цепи. Сравнение строк 1 и 4 или строк 2 и 5 показывает, что удвоение общего сопротивления позволяет вдвое уменьшить ток в цепи.
Поскольку на ток в цепи влияет сопротивление, резисторы часто используются в цепях электроприборов, чтобы влиять на величину тока, присутствующего в его различных компонентах. Увеличивая или уменьшая величину сопротивления в конкретной ветви цепи, производитель может увеличивать или уменьшать величину тока в этой ветви . Кухонные приборы, такие как электрические смесители и регуляторы освещенности, работают, изменяя ток на нагрузке путем увеличения или уменьшения сопротивления цепи. Нажатие различных кнопок на электрическом миксере может изменить режим с смешивания на взбивание, уменьшив сопротивление и позволив большему току в миксере. Точно так же поворот диска на диммерном переключателе может увеличить сопротивление его встроенного резистора и, таким образом, уменьшить ток.
На приведенной ниже схеме изображена пара цепей, содержащих источник напряжения (батарейный блок), резистор (лампочка) и амперметр (для измерения силы тока). В какой цепи лампочка имеет наибольшее сопротивление? Нажмите кнопку «Просмотреть ответ», чтобы убедиться, что вы правы.
Уравнение закона Ома часто изучается в физических лабораториях с использованием резистора, аккумуляторной батареи, амперметра и вольтметра. Амперметр — это прибор, используемый для измерения силы тока в заданном месте. Вольтметр — это устройство, оснащенное щупами, которые можно прикоснуться к двум точкам цепи, чтобы определить разность электрических потенциалов в этих точках. Изменяя количество элементов в аккумуляторной батарее, можно изменять разность электрических потенциалов во внешней цепи. Вольтметр можно использовать для определения этой разности потенциалов, а амперметр можно использовать для определения тока, связанного с этим ΔV. Батарея может быть добавлена к блоку батарей, и процесс может быть повторен несколько раз, чтобы получить набор данных I-ΔV. График зависимости I от ΔV даст линию с наклоном, эквивалентным обратной величине сопротивления резистора. Это можно сравнить с заявленным производителем значением, чтобы определить точность лабораторных данных и достоверность уравнения закона Ома.
Величины, символы, уравнения и единицы!
Склонность обращать внимание на единицы измерения — неотъемлемая черта любого хорошего студента-физика. Многие трудности, связанные с решением задач, могут быть связаны с неспособностью уделить внимание единицам. По мере того, как все больше и больше электрических величин и соответствующих им метрических единиц вводятся в этот раздел учебника «Класс физики», становится все более важным организовать информацию в вашей голове. В таблице ниже перечислены некоторые количества, которые были введены до сих пор. Символ, уравнение и соответствующие метрические единицы также перечислены для каждой величины. Было бы разумно часто обращаться к этому списку или даже сделать свою собственную копию и дополнять ее по мере продвижения модуля. Некоторые учащиеся считают полезным сделать пятую колонку, в которой указано определение каждой величины.
(он же напряжение) | ΔV = I • R | |||
I = ΔV/R | или В/Ом | |||
(больше будет) | ||||
R = ΔV / I | ||||
ΔPE = P • t | Вт • с |
(Обратите внимание, что символ единицы измерения C представляет единицу измерения Кулоны. )
В следующем разделе Урока 3 мы по-новому взглянем на количественную силу. Новое уравнение для мощности будет введено путем объединения двух (или более) уравнений из приведенной выше таблицы.
Мы хотели бы предложить …
Зачем просто читать об этом и когда вы могли бы взаимодействовать с ним? Взаимодействие — это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного конструктора цепей постоянного тока. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Конструктор цепей постоянного тока предоставляет учащимся набор для создания виртуальных схем. Легко перетащите источник напряжения, резисторы и провода на рабочую область. Соедините их, и у вас есть схема. Добавьте амперметр для измерения тока и используйте датчики напряжения для определения падения напряжения. Это так просто. И не нужно беспокоиться о поражении электрическим током (если, конечно, вы не читаете это в ванной).
Посетите: DC Circuit Builder
1. Что из следующего приведет к уменьшению тока в электрической цепи? Выберите все подходящие.
а. уменьшить напряжение
б. уменьшить сопротивление
в. увеличить напряжение
д. увеличить сопротивление
2. Некоторая электрическая цепь содержит батарею с тремя ячейками, провода и лампочку. Что из нижеперечисленного заставит лампочку светить менее ярко? Выберите все подходящие.
а. увеличить напряжение батареи (добавить еще одну ячейку)
б. уменьшить напряжение батареи (удалить элемент)
в. уменьшить сопротивление цепи
д. увеличить сопротивление цепи
3. Вас, вероятно, предупредили, чтобы вы не касались электроприборов или даже электрических розеток мокрыми руками. Такой контакт более опасен, когда ваши руки мокрые (а не сухие), потому что мокрые руки вызывают ____.
а. напряжение цепи должно быть выше
б. напряжение цепи должно быть ниже
в. ваше сопротивление должно быть выше
д. ваше сопротивление должно быть ниже
эл. ток через вас будет ниже
4. Если сопротивление цепи увеличить втрое, то ток в цепи будет ____.
а. одна треть
б. в три раза больше
с. без изменений
д. … ерунда! Не было бы никакой возможности сделать такой прогноз.
5. Если напряжение в цепи увеличить в четыре раза, то ток в цепи будет ____.
а. одна четвертая часть
б. в четыре раза больше
в. без изменений
д. … ерунда! Не было бы никакой возможности сделать такой прогноз.
6. Цепь соединена с источником питания, резистором и амперметром (для измерения тока). Амперметр показывает ток 24 мА (миллиампер). Определить новый ток, если напряжение источника питания было…
а. … увеличилось в 2 раза, а сопротивление осталось постоянным.
б. … увеличилось в 3 раза, а сопротивление осталось постоянным.
в. … уменьшилось в 2 раза, а сопротивление осталось постоянным.
д. … оставался постоянным, а сопротивление увеличивалось в 2 раза.
эл. … оставался постоянным, а сопротивление увеличивалось в 4 раза.
ф. … оставался постоянным, а сопротивление уменьшалось в 2 раза.
г. … увеличилось в 2 раза, а сопротивление увеличилось в 2 раза.
час. … увеличилось в 3 раза, а сопротивление уменьшилось в 2 раза.
я. … уменьшилось в 2 раза, а сопротивление увеличилось в 2 раза.
7. Используйте уравнение закона Ома, чтобы дать численные ответы на следующие вопросы:
а. Электрическое устройство с сопротивлением 3,0 Ом пропустит через себя ток силой 4,0 А, если на устройство будет воздействовать падение напряжения ________ Вольт.
б. Когда на электрический нагреватель подается напряжение 120 В, через нагреватель потечет ток силой 10,0 ампер, если сопротивление составляет ________ Ом.
в. Фонарик, который питается от 3 Вольт и использует лампочку с сопротивлением 60 Ом, будет иметь силу тока ________ Ампер.
8. Используйте уравнение закона Ома, чтобы определить недостающие значения в следующих цепях.