Rheostat là gì

Rheostat là một biến trở, được sử dụng để điều khiển dòng điện chạy bằng cách tăng hoặc giảm điện trở bằng tay. Nhà khoa học người Anh Charles Wheatstone đã đặt ra từ rheostat. Nó có nguồn gốc từ từ tiếng Hy Lạp “rheos” và “-statis” có nghĩa là thiết bị điều khiển dòng điện.

Rheostat là gì

Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn mạch điện được xác định bởi hai yếu tố: hiệu điện thế và tổng trở của đoạn mạch điện. Nếu ta giảm điện trở đoạn mạch thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch sẽ tăng lên. Mặt khác, nếu ta tăng điện trở đoạn mạch thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch sẽ giảm đi.

Bằng cách đặt rheostat trong mạch điện, chúng ta có thể điều khiển (tăng hoặc giảm) dòng điện chạy trong mạch. Rheostat làm giảm dòng điện đến mức nhất định. Tuy nhiên, nó không chặn hoàn toàn dòng điện. Để chặn hoàn toàn dòng điện, ta cần có điện trở vô hạn. Thực tế không thể chặn hoàn toàn dòng điện.

Cấu tạo

Cấu tạo của rheostat gần tương tự như potentiometer. Giống như potentiometer, rheostat cũng bao gồm ba chân: chân A, chân B và chân C. Tuy nhiên, chúng ta chỉ sử dụng hai chân: hoặc A và B hoặc B và C. Chân A và chân C là hai chân cố định được kết nối với hai đầu một dải điện trở và chân B là chân thay đổi được nối với thanh gạt hoặc thanh trượt.

Thanh gạt di chuyển dọc theo dải điện trở làm thay đổi điện trở của rheostat. Điện trở của rheostat bị thay đổi khi thanh trượt hoặc thanh gạt di chuyển trên dải điện trở. Dải điện trở của rheostat được làm bằng một cuộn dây hoặc một màng cacbon mỏng.

Rheostat chủ yếu là dây quấn. Do đó nó còn được gọi là điện trở quấn dây có thể thay đổi được. Nói chung, rheostat được tạo ra bằng cách cuộn dây nichrome xung quanh một lõi gốm cách điện. Lõi gốm của đóng vai trò như vật liệu cách nhiệt. Do đó, lõi gốm không cho nhiệt đi qua.

Điện trở của rheostat phụ thuộc vào chiều dài của dải điện trở

Điện trở của rheostat phụ thuộc vào chiều dài của dải điện trở mà dòng điện chạy qua.

Nếu chúng ta sử dụng các chân A và B trong rheostat, thì điện trở tối thiểu sẽ đạt được khi chúng ta di chuyển thanh trượt hoặc cần gạt đến gần chân A. Vì chiều dài của đường điện trở giảm nên chỉ có một lượng nhỏ dòng điện bị chặn và cho phép một lượng lớn dòng điện đi qua.

Theo cách tương tự, điện trở tối đa đạt được khi chúng ta di chuyển thanh trượt đến gần chân C. Vì chiều dài của đường điện trở tăng lên nên một lượng lớn dòng điện bị chặn và chỉ cho một lượng nhỏ dòng điện đi qua.

Nếu chúng ta sử dụng các chân B và C, thì điện trở tối thiểu đạt được khi chúng ta di chuyển thanh trượt hoặc gạt đến gần chân C. Vì chiều dài của đường điện trở giảm nên chỉ có một lượng nhỏ dòng điện bị chặn và cho phép một lượng lớn dòng điện đi qua.

Theo cách tương tự, điện trở lớn nhất đạt được khi chúng ta di chuyển thanh trượt đến gần chân A. Vì chiều dài của đường điện trở tăng lên nên một lượng lớn dòng điện bị chặn và chỉ cho một lượng nhỏ dòng điện đi qua.

Bạn cần nhớ rằng chúng ta không làm giảm điện trở của dây dẫn hoặc đường dẫn điện trở. Thay vào đó, chúng ta chỉ giảm chiều dài của đường dẫn điện trở để giảm điện trở. Khi chúng ta xoay núm bên ngoài bằng tay, cần gạt hoặc thanh trượt sẽ di chuyển dọc theo đường điện trở.

Ký hiệu

Tiêu chuẩn của Mỹ và ký hiệu tiêu chuẩn quốc tế của rheostat được thể hiện trong hình dưới đây.

Các đường zigzag với ba chân là ký hiệu tiêu chuẩn của Mỹ và hình hộp chữ nhật với chân thể hiện là ký hiệu tiêu chuẩn quốc tế.

Các loại rheostat

Có hai loại:

Rheostat quay

Rheostat tuyến tính

Rheostat quay

Rheostat quay còn được gọi là Rheostat tròn vì dải điện trở của nó trông giống như một vòng tròn. Dải điện trở của rheostat quay là hình tròn hoặc góc. Trong loại điện trở này, thanh gạt hoặc thanh trượt di chuyển theo kiểu quay. Rheostat quay được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng hơn rheostat tuyến tính vì kích thước của nó nhỏ hơn.

Rheostat tuyến tính

Rheostat tuyến tính còn được gọi là rheostat hình trụ vì dải điện trở của nó trông giống như một hình trụ. Trong loại điện trở này, thanh gạt hoặc thanh trượt di chuyển theo phương thức tuyến tính. Rheostat tuyến tính được sử dụng trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu và giảng dạy.

Sự khác biệt giữa rheostat và potentiometer

Cấu tạo của cả rheostat và potentiometer đều giống nhau. Sự khác biệt chính là cách sử dụng nó để hoạt động. Trong potentiometer, chúng ta sử dụng tất cả ba chân để thực hiện hoạt động trong khi với rheostat, chúng ta chỉ sử dụng hai chân để thực hiện hoạt động.

Các ứng dụng

Rheostat thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu điện áp hoặc dòng điện cao.

Rheostat được sử dụng làm mờ sáng để thay đổi cường độ ánh sáng. Nếu ta tăng điện trở của rheostat thì cường độ dòng điện qua bóng đèn giảm đi. Kết quả là, độ sáng đèn giảm. Theo cách tương tự, nếu ta giảm điện trở của rheostat thì cường độ dòng điện qua bóng đèn tăng lên. Kết quả là, độ sáng của đèn tăng lên.

Rheostat được sử dụng để tăng hoặc giảm âm lượng của radio và tăng hoặc giảm tốc độ của động cơ điện.