Obvykle jen zřídka někdo přemýšlí o tom, jak je hladina zvuku regulována v různých zařízeních. U mnoha elektrických spotřebičů se hlasitost zvuku upravuje změnou proudu. K tomuto účelu se nejčastěji používá speciální zařízení vyvinutý Johannem Christianem Poggendorffem, které reguluje proudovou sílu a napětí elektrické sítě, říká se mu reostat.
Reostat je tedy zařízení, jehož hlavním úkolem je regulovat napětí a proud. Tento prvek elektrické sítě je velmi běžný, používá se ve fyzice, radiotechnice a elektronice.
Reostatové zařízení
Zařízení reostatu nepředstavuje pro zkušeného fyzika žádné potíže a jedná se o keramický dutý válec s kovovým vinutím, jehož konce jsou spojeny se speciálními kontakty, nazývanými svorky, umístěnými na obou stranách keramického válce. Jako vinutí je použit materiál s vysokým měrným odporem, díky kterému i malá změna délky odráží změnu odporu. Podél válce je kovová hadice, na které je připevněn pohyblivý kontakt, který se nazývá jezdec.
Keramický válec uvnitř je prázdný, aby se zařízení při průchodu elektřiny chladilo. Kvůli bezpečnosti má řada zařízení speciální pouzdro, které skrývá všechny vnitřnosti mechanismu.
Zařízení reostatu ve schématu
Princip činnosti
Bez ohledu na typ reostatu je princip fungování pro všechny přibližně stejný. Například posuvný reostat funguje následovně:
- Připojení k síti se provádí pomocí svorek umístěných na obou stranách válce;
- Proud prochází po celé délce v závislosti na umístění jezdce. Pokud je tedy posuvník ve středu zařízení, proud prochází pouze doprostřed; pokud je posuvník umístěn na konci zařízení, pak prochází celý proud, proto je napětí maximální.
Nejčastěji je do provozu zapojena pouze část zařízení, tzn. Posuvník nedosahuje k okraji reostatu. Změna umístění posuvníku je přímo úměrná změně síly proudu. Reostat je zapojen do elektrické sítě v sérii.
Typy reostatů
Typ reostatů závisí na jejich hlavním účelu:
- Spouštěcí reostaty jsou určeny ke spouštění elektromotorů stejnosměrným nebo střídavým proudem;
- Startovací reostaty nejsou určeny pouze ke spouštění stejnosměrných motorů, ale také k regulaci proudu;
- Předřadné reostaty, nazývané také zátěžové reostaty, absorbují energii, která je nezbytná k regulaci zátěže elektrických generátorů, tzn. vytvořit požadovaný odpor v elektrické síti;
- Budicí reostaty se používají v elektrických strojích k regulaci stejnosměrného a střídavého proudu, absorbují přebytečnou energii;
- Zvláštní skupinu tvoří reostaty určené k dělení napětí, nazývají se potenciometry. Umožňují používat různá napětí v jednom zařízení bez použití dalších zařízení, jako jsou transformátory a napájecí zdroje. V tomto případě má reostat 3 svorky, kde spodní svorka slouží pro proudový vstup a horní a jedna spodní svorka slouží jako výstupní. Napětí se nastavuje pohybem jezdce.
Díky použití reostatů v elektrických spotřebičích a strojích dochází ke snížení elektrických proudových rázů a přetížení motoru, čímž se zvyšuje životnost elektrospotřebičů.
Reostat na elektrickém schématu má své speciální označení.
Schematické označení reostatu
Typy reostatů podle materiálu jejich výroby
Hlavním prvkem, který určuje princip činnosti reostatu, je materiál, ze kterého je vyroben. Kromě toho, když proud prochází zařízením, musí být chlazen: vzduchem nebo kapalinou. Chlazení vzduchem probíhá díky dutému válci a je použitelné ve všech zařízeních. Kapalinové chlazení se používá pouze pro reostaty vyrobené z kovu. K ochlazení dochází v důsledku úplného ponoření do kapaliny nebo jednotlivých částí zařízení. Kapalné reostaty mohou být voda nebo olej.
Podle materiálu výroby lze rozlišit následující reostaty:
- Kovové reostaty s chlazením vzduchem jsou nejběžnější, protože jsou použitelné v různých oblastech a pro různá zařízení, odpor v nich může být konstantní nebo stupňovitý. Výhodou těchto konstrukcí je jejich kompaktní velikost, poměrně jednoduchý design a přijatelná cena. Kovové kapalinové reostaty jsou nádoba naplněná kapalinou. Jako výrobní materiály lze použít ocel, litinu, chrom, nikl, železo atd.;
- Kapalné reostaty se používají k regulaci síly proudu;
- Keramické – použitelné pro relativně malé zatížení;
- Uhelné se v současnosti používají pouze v průmyslovém sektoru a jedná se o řadu uhelných praček stlačovaných dohromady pomocí pružin. Odpor tohoto typu reostatu se mění změnou stlačovací síly pružin.
Když se ptáte, proč je toto zařízení potřebné v každodenním životě, můžete získat banální odpověď: bez reostatu se neobejde ani jeden moderní televizor. Díky tomuto zařízení se nastavuje úroveň hlasitosti as tím je spojena i možnost přepínání kanálů.
Jak vidíte, jedná se o skutečně univerzální a nepostradatelnou součást. Je třeba zdůraznit, že existuje mnoho typů reostatů v závislosti na jejich hlavním účelu. Dnes se reostat používá v průmyslu, v automobilovém průmyslu a v moderní elektronické technice. Je široce používán v radiotechnice a různých typech elektromotorů. Selhání reostatu může poškodit celý elektrický systém.
