رئوستا چیست و چگونه کار می کند؟ – انواع، اجزا و کاربردها

۹۲۴۳ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۱۰ اردیبهشت ۱۴۰۲
زمان مطالعه: ۱۳ دقیقه
رئوستا چیست و چگونه کار می کند؟ – انواع، اجزا و کاربردها

رئوستا، یک نوع مقاومت متغیر است. امروزه با پیشرفت دانش الکترونیک و به وجود آمدن ادوات نوین در الکترونیک دیجیتال، شاهد استفاده کمتری از ادواتی مانند رئوستا یا پتانسیومترها هستیم. با وجود این، این عناصر به علت مزایایی که نسبت به ادوات و المان‌های جدید دارند، همچنان در بخش‌های زیاد و مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به همین علت، شناخت و آشنایی با نحوه عملکرد آن‌ها بسیار مفید خواهد بود. آشنایی با رئوستا به ما کمک می‌کند تا با استفاده از این المان در بهترین زمان، بیشترین بهره‌وری را با صرف کمترین هزینه داشته باشیم. در این مقاله قصد داریم تا با رئوستا به عنوان یک مقاومت متغیر بیشتر آشنا شویم، انواع آن را بشناسیم، تفاوت آن با پتانسیومتر را بررسی کنیم و نحوه عملکرد آن را مورد بررسی قرار دهیم.

997696

رئوستا چیست ؟

«رئوستا» (Rheostat) نوعی «مقاومت متغیر» (Variable Resistor) سه‌سر است که با ایجاد مقادیر مختلف مقاومت، به نوعی جریان گذرنده از خودش را کنترل می‌کند. ساختار این عنصر شباهت زیادی به «پتانسیومتر» (Potentiometer) دارد. البته در ادامه خواهیم دید که این دو با یکدیگر تفاوت‌های زیادی دارند و حتی کمیت مورد نظری که جهت تغییر در مقدار مقاومت از آن استفاده می‌کنند در بسیاری از موارد متفاوت خواهد بود.

به علت اینکه رئوستا در محدوده توان بالاتری مورد استفاده قرار می‌گیرد، موادی که از آن‌ها در ساخت این عناصر استفاده می‌شود با پتانسیومترها متفاوت است. اما به طور کلی رئوستا از یک سیم با مقاومت ویژه زیاد ساخته می‌شود که این سیم به دور یک هسته نارسانا که عموما از جنس سرامیک است پیچیده می‌شود. با حرکت یک پایه یا کنتاکت لغزنده بر روی این سیم، مقدار مقاومت تغییر می‌کند. در نتیجه، جریان شاخه مورد نظر کنترل می‌شود.

نمایش یک رئوستا (رئوستای خطی)
نمونه‌ای از یک رئوستای خطی

رئوستاها به شکل‌های مختلفی ساخته می‌شوند که تمامی این ساختارها عمل مشابهی را انجام می‎‌دهند. در بخش‌های بعدی، به توضیح عملکرد ساختارهای مختلف رئوستا خواهیم پرداخت.

مقاومت چیست و چه نقشی در یک سیستم دارد؟

در نگاه اول می‌توانیم سه متغیر ولتاژ، جریان و مقاومت را اصلی‌ترین پارامترهای یک مدار الکتریکی بدانیم. در واقع این مقاومت است که میزان جریان عبوری از مدار و مقدار ولتاژ اعمال شده بر آن را تغییر می‌دهد و در شرایط خاصی کنترل می‌کند. این پارامترها به یکدیگر وابسته‌اند و برای تغییر هریک از آن‌ها دو پارامتر دیگر نیز تغییر می‌کنند.

به عنوان مثال، با در نظر گرفتن «قانون اهم» (Ohm's Law) می‌توان گفت که برای افزایش جریان گذرنده از یک شاخه مقاومتی مدار، باید مقدار آن مقاومت کم شود و برای قرارگیری ولتاژ اعمالی بر یک شاخه مقاومتی، باید میزان مقاومت آن شاخه افزایش یابد؛ زیرا طبق قانون اهم، مقاومت و ولتاژ با یکدیگر رابطه مستقیم دارند.

مثلث قانون اهم
مثلث قانون اهم

از طرف دیگر، ارتباط میان مقاومت و جریان، به شکل معکوس است. هنگام تحلیل یک مدار الکتریکی، هدف نهایی، یافتن جریان شاخه‌ها و ولتاژ نقاط مختلف مدار است. با توجه به وابستگی ولتاژ و جریان به مقاومت، مقدار مقاومتی که یک شبکه از خود نشان می‌دهد نقش تعیین کننده‌ای در شرایط و عملکرد کلی مدار دارد.

نقش مقاومت متغیر در انعطاف پذیری یک شبکه

حال فرض کنید که بتوانیم میزان مقاومت بخشی از یک شبکه الکتریکی را تغییر دهیم. با این کار می‌توان دو متغیر دیگر یعنی ولتاژ و جریان آن بخش از مدار را کنترل کرد و به نوعی کنترل یک بخش از خروجی شبکه را به دست گرفت. چنین ویژگی، انعطاف‌پذیری شبکه یا مدار الکتریکی مورد نظر را افزایش می‌دهد و سبب می‌شود تا در نهایت، شبکه عملکرد مطلوب‌تری داشته باشد. البته لازم به ذکر است که خروجی و بازده یک شبکه یا مدار الکتریکی، به پارامترهای مختلف و زیادی بستگی دارد. میزان مقاومت موجود، یکی از این پارامترها است. با وجود این، باید تا به الان به این موضوع پی برده باشید که امکان تغییر در مقدار مقاومت مدار یا بخشی از مدار چقدر می‌تواند مفید باشد.

نحوه مدل‌سازی مقاومت ها در مدارهای الکتریکی

به طور کلی می‌توان گفت که تقریبا در تمامی مدارهای الکتریکی، مقاومت‌ها مشاهده می‌شوند. مقاومت‌ها می‌توانند به صورت یک عنصر در مدارهای الکتریکی استفاده شده یا به عنوان یک خاصیت ذاتی در مدارها در نظر گرفته شوند. نکته قابل توجه این است که بسیاری از مقاومت‌هایی که به صورت یک المان در مدارها مشاهده می‌شوند، به نوعی مدل شده‌ همین خاصیت ذاتی موجود در سیم‌های مدارها هستند. به عنوان مثال، در مدل‌سازی خطوط انتقال (Transmission Line Modeling) در سیستم‌های انرژی الکتریکی و در طول یک خط انتقال، مقاومت موجود در کابل‌ها که در واقع نشان‌دهنده خاصیت فیزیکی این کابل‌ها هستند، با استفاده از مقاومت‌ها مدلسازی می‌شوند.

نمایی از یک خط انتقال
نمایی از یک خط انتقال که از مقاومت در مدلسازی آن استفاده می‌شود.

بنابراین می‌توان این‌گونه نتیجه گرفت که مقاومت‌ها به دو هدف یا دو دلیل در مدارها مشاهده و استفاده می‌شوند. دلیل اول، مدلسازی خاصیت فیزیکی سیستم موردنظر است که آن سیستم را به صورت یک مدار الکتریکی مدلسازی کرده‌ایم. یعنی مقاومت‌های موجود در مدار نیز بیانگر یکی از ویژگی‌های همین سیستم است. دلیل دوم، کنترل متغیرهای موجود در یک مدار الکتریکی مانند جریان الکتریکی است. با توجه به این موضوع، ممکن است سوالات زیر برای شما مطرح شوند:

  1. یک مقاومت چگونه می‌تواند در نقش کنترل‌کننده، کنترل یک متغیر را به عهده گیرد؟
  2. آیا تمامی مقاومت‌های موجود می‌توانند چنین عملکردی را نیز از خود نشان بدهند؟

در ادامه قصد داریم تا موارد گفته شده را بررسی کنیم تا به جواب سؤالات طرح شده برسیم.

بررسی ساختار یک رئوستا و اجزای آن

رئوستا المانی سه‌پایه است که دو پایه ثابت و یک پایه متحرک دارد. پایه متحرک، به صورت یک کنتاکت لغزنده، بین دو پایه ثابت (معمولا به شکل کشویی) حرکت می‌کند. در واقع، وجود همین پایه سوم است که ویژگی تغییر در مقدار مقاومت را در رئوستا ایجاد کرده است.

در ساختار رئوستا، با حرکت یک لغزنده مکانیکی، میزان طول مقاومتی که در مدار قرار دارد، تغییر می‌کند. با توجه به رابطه مستقیم مقدار مقاومت با طول، هرچه طول کمتری از مقاومت رئوستا در مدار قرار گرفته باشد، مقدار این مقاومت نیز کمتر می‌شود. در نتیجه، عبور جریان بین پایه ثابت و متحرک، به شکل ساده‌تری انجام می‌گیرد. شکل زیر ساختار یک «رئوستای خطی» (Linear Rheostat) را نشان می‌دهد.

شکل فوق را در نظر بگیرید. فرض کنید بخواهیم مقدار مقاومت موجود در یک شاخه مدار را تغییر دهیم. می‌توانیم پایه A را به یک طرف شاخه، و پایه B که همان پایه متغیر است را به طرف دیگر شاخه مورد نظرمان متصل کنیم. به این ترتیب، مدار بین پایه‌های A و B برقرار می‌شود و پایه B با حرکت به‌اصطلاح کشویی خود می‌تواند مقدار مقاومت دلخواه و مدنظرمان را در مدار قرار دهد. این شکل از عملکرد نشان می‌دهد، زمانی که رئوستا، به جهت تغییر در مقدار مقاومت در مدار قرار می‌گیرد پایه سوم یعنی پایه C به هیچ بخشی متصل نمی‌شود. به عبارتی از یک المان سه‌پایه یا اصطلاحا سه‌سر، تنها دو پایه در مدار قرار می‌گیرند.

حال با توجه به شکل فوق، اگر تنها پایه‌های A و C را در مدار قرار دهیم و پایه B (پایه متحرک) را از مدار خارج کنیم، خواهیم دید که حداکثر مقدار مقاومتی که رئوستای مورد نظر می‌تواند به وجود آورد، در شاخه مورد نظر مدار ایجاد می‌شود. دلیل چنین موضوعی این است که هنگام قرارگیری تنها دو پایه A و C در مدار، حداکثر طول مقاومت رئوستا در مدار قرار می‌گیرد. همانطور که در بخش قبل نیز اشاره کردیم، به دلیل رابطه مستقیم میان طول یک مقاومت با مقدار آن، حداکثر مقاومتی که رئوستا می‌تواند ایجاد کند، در مدار مشاهده می‌شود؛ زیرا حداکثر طول رئوستا در مدار قرار گرفته است.

از طرف دیگر، زمانی که تنها دو پایه A و C در مدار قرار می‌گیرند، مقدار مقاومتی که توسط رئوستا ایجاد می‌شود، دیگر قابل تغییر نخواهد بود؛ چراکه آن بخشی از رئوستا که خاصیت متغیر بودن مقدار مقاومت را در آن ایجاد کرده بود، دیگر در مدار قرار ندارد. به همین علت، خاصیت متغیر بودن رئوستا نیز از بین می‌رود. بنابراین نتیجه می‌گیریم که در چنین شرایطی، با یک مقاومت حداکثری و ثابت (بدون تغییر) در مدار روبه‌رو هستیم.

انواع رئوستا از نظر شکل ظاهری

رئوستا از دو بخش ثابت و متحرک تشکیل می‌شود. قطعات مورد استفاده در این بخش‌ها عبارتند از:

  • هسته
  • سیم‌
  • دو کنتاکت ثابت
  • یک کنتاکت متحرک

تصویر زیر، ساختار کلی یک رئوستای خطی را نمایش می‌دهد.

اجزای یک رئوستای خطی
ساختار یک رئوستای خطی با نمایش پایه‌ها و اجزای تشکیل‌دهنده

در ساختار رئوستا، سیم‌ به دور هسته پیچیده می‌شود. دو کنتاکت یا پایه ثابت در دو طرف هسته قرار می‌گیرند. کنتاکت متحرک، در بین دو پایه ثابت و بر روی سیم‌ حرکت می‌کند. این کنتاکت با حرکت خود و قرار دادن بخش مشخصی از این ساختار، مقدار مقاومت را تغییر دهد. رئوستاها از نظر شکل ظاهری، به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

  1. رئوستای خطی
  2. رئوستای دورانی
  3. رئوستای از پیش تعیین‌ شده

رئوستای خطی چیست؟

همانطور که از نام رئوستای خطی پیداست، این نوع رئوستا دارای یک ساختار خطی است. در این ساختار، کنتاکت متحرک با حرکات کشویی و افقی بر روی عنصر مقاومتی، مقدار مقاومت میان دو پایه ثابت را تغییر می‌دهد. به این نوع رئوستا، رئوستای استوانه‌ای نیز گفته می‌شود؛ زیرا مقاومت خطی موجود در این ساختار، شکلی استوانه‌ای دارد. به همین علت با این نام نیز شناخته می‌شود. با این وجود، به طور کلی می‌توان گفت که این نوع رئوستاها اغلب در محیط‌های آزمایشگاهی جهت آموزش، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نمونه‌ای از یک رئوستای خطی با دو پایه ثابت و یک پایه متحرک
نمونه دیگری از یک رئوستای خطی

رئوستای دوار یا گردان چگونه کار می‌کند؟

در «رئوستای گردان» (Rotary Rheostat)، مقاومت موجود به شکل دوار قرار می‌گیرد. در این نوع رئوستا، دو پایه یا کنتاکت ثابت به دو طرف ساختار دوار متصل هستند. علاوه بر این، کنتاکت متحرک، به صورت لغزنده بر روی مقاومت دوار حرکت می‌کند تا مقدار مقاومت مورد نظر را از کل مقاومت موجود جدا کند و در مدار قرار دهد. به رئوستای گردان، رئوستای دایره‌ای نیز گفته می‌شود؛ زیرا عنصر مقاومتی موجود در این رئوستا به یک دایره شباهت دارد. از این نوع رئوستا اغلب در بحث‌های کنترل توان استفاده می‌شود. شکل زیر یک رئوستای دوار را نشان می‌دهد.

نمونه‌ای از یک رئوستای گردان یا دوار

رئوستای پیش‌ تنظیم چیست؟

«رئوستای پیش‌تنظیم» (Preset Rheostat) به نسبت رئوستای خطی و دورانی، ساختار کوچکتری دارد. این نوع رئوستاها، اغلب بر روی برد مدارهای چاپی قرار می‌گیرند و تنها زمانی تنظیم می‌شوند که مدار مورد نظر ساخته شده باشد. عمده کاربرد این نوع از رئوستاها، کالیبراسیون در مدارهای است که در آن‌ها از این نوع رئوستا استفاده می‌شود.

نمونه‌ای از یک رئوستای پیش‌تنظیم

نماد مداری رئوستا

به طور کلی برای نمایش یک رئوستا در خارج از مدار، دو استاندارد وجود دارد که عبارتند از:

  •  استاندارد آمریکایی
  •  استاندارد بین‌المللی (IEC)

اگر بخواهیم با استفاده از استاندارد آمریکایی، یک رئوستا را نمایش دهیم از نمادی به صورت زیر استفاده خواهیم کرد.

نمایش رئوستا در مدار با استفاده از استاندارد آمریکایی
استفاده از استاندارد آمریکایی جهت نمایش رئوستا در مدار

و اگر بخواهیم از استاندارد بین‌المللی (IEC) استفاده کنیم، نمادی به صورت زیر خواهیم داشت.

نمایش رئوستا در مدار با استفاده از استاندارد IEC
استفاده از استاندارد IEC جهت نمایش رئوستا در مدار

تفاوت‌ های میان رئوستا و پتانسیومتر

در نگاه اول ممکن است اینگونه به نظر برسد که رئوستا و پتانسیومتر کاملا مشابه یکدیگر هستند. در واقع از آنجایی که هردو آن‌ها یک مقاومت متغیر محسوب می‌شوند، ممکن است این تصور به وجود بیاید که این دو المان تفاوتی با یکدیگر ندارند و حتی می‌توان از هر دوی آن‌ها به جای یکدیگر استفاده کرد.

برخلاف کارکرد مشابه رئوستا و پتانسیومتر، هر دوی این المان‌ها به نوعی یک مقاومت متغیر هستند. با این وجود، محل کاربرد آن‌ها و حتی نحوه قرارگیری‌شان در مدار الکتریکی، با یکدیگر تفاوت دارد. در این بخش، تفاوت‌های میان رئوستا و پتانسیومتر را با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار می‌دهیم.

تعداد ترمینال‌ ها

در شکل زیر یک رئوستا و یک پتانسیومتر را مشاهده می‌کنید. آن چیزی که در نگاه اول مشخص است این است که رئوستا و پتانسیومتر، هر دو دارای سه پایه هستند. با این وجود، این تفاوت در عمل خودش را نشان می‌دهد. به این صورت که هنگام استفاده از یک رئوستا جهت تغییر در مقدار مقاومت، درست است که یک المان سه‌سر را در مدار قرار داده‌ایم اما در شرایط مختلف می‌توان دو ترمینال از این سه ترمینال موجود به صورت متصل در مدار قرار داد. به طوری که یکی از این پایه به صورت آزاد حضور داشته باشد. در واقع اگر بخواهیم از پایه متحرک رئوستا، جهت تغییر در مقدار مقاومت استفاده کنیم، یکی از پایه‌های ثابت و پایه متحرک یا همان لغزنده را به صورت متصل در مدار قرار می‌دهیم. با تغییر مکانیکی لغزنده، می‌توانیم مقدار مقاومت را تغییر دهیم و این یعنی پایه ثابت دیگر آزاد است و تاثیری در عملکرد مدار ندارد.

اگر بخواهیم سر متحرک (در شکل فوق پایه ۲ در رئوستا) را کنار بگذاریم و تنها از دو پایه ثابت استفاده کنیم، در این صورت نیز یک مقاومت حداکثری و بدون تغییر در مدار خواهیم داشت. در این حالت نیز همچنان یکی از پایه‌ها آزاد است و نقشی در عملکرد مدار ندارد. بنابراین رئوستا به عنوان یک المان سه‌سر، در شرایط مختلف می‌تواند از دو پایه خود (ثابت یا متحرک) جهت کارکرد در مدار استفاده کند. اما زمانی که بخواهیم از یک پتانسیومتر در مدار استفاده کنیم، هر سه پایه موجود در پتانسیومتر همواره در مدار قرار دارند. در واقع می‌توان گفت که پتانسیومتر، به عنوان یک المان سه‌سر، در هر شرایطی از هر سه پایه خود جهت کارکرد در مدار استفاده می‌کند.

وظایف رئوستا و پتانسیومتر

یکی دیگر از تفاوت‌هایی که میان پتانسیومتر و رئوستا وجود دارد، این است که رئوستا با تغییر در مقدار مقاومت، میزان جریان مورد نظر شاخه‌ای که در آن قرار دارد را کنترل می‌کند. در حقیقت به همین دلیل است که یک رئوستا عموما به صورت سری در مدار قرار می‌گیرد. در حالی که پتانسیومتر المانی است که برای کنترل ولتاژ یا فرکانس مورد استفاده قرار می‌گیرد. یعنی می‌توان گفت که پتانسیومتر، نوعی تقسیم‌کننده ولتاژ است که برای اندازه‌گیری ولتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این عنصر، در این فرایند تقسیم ولتاژ، همواره از هر سه‌ پایه خود استفاده می‌کند. به طور کلی از رئوستا برای کنترل جریان با تنظیم مقاومت به کمک پیچ متحرک استفاده می شود در حالی که در پتانسیومتر ، ولتاژ با تنظیم پیچ متحرک روی مقاومت کنترل می شود. بنابراین، مقاومت متغیر بین دو پایه ثابت و متحرک حاصل می شود.

کاربرد رئوستا و پتانسیومتر

موارد استفاده‌ پتانسیومتر و رئوستا نیز با یکدیگر تفاوت دارد. همانطور که در بخش قبل اشاره شد، از رئوستا جهت کنترل جریان استفاده می‌شود. از این ویژگی جهت کنترل سرعت در موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. همچنین از رئوستا جهت کنترل شدت نور لامپ‌ها استفاده می‌شود. به این صورت که با افزایش مقدار مقاومت توسط رئوستا، نور لامپ کاهش و با کاهش مقدار مقاومت، نور لامپ افزایش می‌یابد. اما کاربرد اصلی پتانسیومترها تقسیم ولتاژ و اندازه‌گیری ولتاژ در یک شاخه مدار با انجام همین عمل تقسیم است. همچنین از پتانسیومترها جهت تغییر در مقدار ولتاژ ورودی مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود. یکی دیگر از کاربردهای رایج پتانسیومترها، تنظیم سطح سیگنال‌های آنالوگ است. به عنوان مثال، از این کاربرد در تنظیم میزان بلندی صدا در دستگاه‌های صوتی استفاده می‌شود.

دامنه استفاده رئوستا و پتانسیومتر

یکی از تفاوت‌های مهمی که باید به آن توجه شود این است که اساسا از پتانسیومتر می‌توان به عنوان یک رئوستا نیز استفاده کرد اما عکس این موضوع صادق نیست و نمی‌توان از رئوستا به عنوان یک پتانسیومتر استفاده نمود. در حقیقت یکی از دلایلی که رئوستا نمی‌تواند عمل تقسیم ولتاژ را انجام دهد همین است. این در حالی است که چنین عملی، کاربرد اصلی پتانسیومتر است (نحوه قرارگیری رئوستا در مدار یکی دیگر از این دلایل است). بنابراین می‌توان گفت که دامنه استفاده از پتانسیومتر در شرایط مشابه، از رئوستا بیشتر است مگر مواردی که سطح توان در سیستم مورد نظر از حدی بالاتر باشد. به طوری که نتوان از پتانسیومترها استفاده نمود.

نحوه نمایش در مدار رئوستا و پتانسیومتر

در بخش قبل مشاهده کردیم که نماد یک رئوستا با در نظر گرفتن استانداردهایی که در خصوص آن وجود دارد به شکل زیر است.

نمایش رئوستا در مدار با استفاده از استاندارد های مختلف
استانداردهای نمایش رئوستا در مدارهای الکتریکی

اما ذکر این نکته نیز لازم است که علاوه بر تفاوت‌های مطرح شده میان رئوستا و پتانسیومتر و برخلاف عملکرد مشابه هر دوی آن‌ها (در مدار الکتریکی به عنوان یک مقاومت متغیر)، نماد و نحوه نمایش این دو المان نیز در مدارهای الکتریکی با یکدیگر تفاوت دارد. به عبارتی پتانسیومترها، با در نظر گرفتن استاندارد آمریکایی و بین‌المللی نمادی به شکل زیر دارند.

نمایش پتانسیومتر در مدار با استفاده از استاندارد های مختلف
استانداردهای نمایش پتانسیومتر در مدارهای الکتریکی

بنابراین تا به اینجا با مشاهده یک مدار می‌توان تشخیص داد که مقاومت متغیر نشان داده شده، بیانگر کدام یک از عناصر رئوستا یا پتانسیومتر است. به عنوان مثال مدار شکل زیر را در نظر بگیرید.

استفاده از رئوستا در مدار الکتریکی جهت کنترل جریان

با مشاهده مدار فوق می‌توان گفت که مقاومت متغیر قرار گرفته یک رئوستا است. زیرا مقاومت موجود در مدار یک المان سه پایه است که تنها دو پایه از آن به حالت متصل در مدار قرار گرفته است و این ویژگی مختص رئوستا می‌باشد. در حالی که در بخش قبل گفتیم که پتانسیومتر، همواره از هر سه پایه خود به شکل متصل در مدار استفاده می‌کند و آزاد بودن پایه سوم مقاومت متغیر موجود در مدار فوق، نشان می‌دهد که المان استفاده شده یک رئوستا می‌باشد. حال مدار شکل زیر را در نظر بگیرید.

استفاده از پتانسیومتر در مدار الکتریکی جهت تقسیم ولتاژ

با مشاهده مدار فوق می‌توان گفت که مقاومت متغیر قرار گرفته یک پتانسیومتر است؛ زیرا اولا هر سه پایه این مقاومت در مدار قرار گرفته‌است. از طرف دیگر المان موجود عمل تقسیم ولتاژ در مدار را انجام داده است. به این صورت که ولتاژ منبع ولتاژ را به دو بخش تقسیم کرده است. در حالی که چنین عملکردی از جانب یک رئوستا امکان پذیر نیست.

رئوستا چگونه مقدار یک مقاومت را تغییر می‌ دهد؟

به طور کلی می‌دانیم که مقاومت الکتریکی یک جسم با مقاومت ویژه و طول آن جسم رابطه مستقیم دارد و با سطح مقطع آن رابطه عکس دارد. به عبارتی رابطه زیر همواره برقرار است:

R=ρLA R = \rho \frac { L } { A }

در این رابطه L طول جسم، A سطح مقطع و ρ مقاومت ویژه جسم مورد نظر است که با توجه به جنس هر ماده متفاوت است. از آنجایی که رئوستا نیز نوعی مقاومت محسوب می‌شود، می‌توان گفت که رابطه فوق درخصوص آن برقرار است. حال زمانی که رئوستا در مدار قرار می‌گیرد و با توجه به وضعیت کنتاکت متحرک، مقدار مقاومت را تغییر می‌دهد، با توجه به رابطه فوق، کنتاکت متحرک با تغییر طول مقاومتی که در مدار قرار گرفته است، مقدار آن را تغییر می‌دهد. به این صورت که کنتاکت متحرک هرچه طول بیشتری از مقاومت را برگزیند، مقدار آن نیز بیشتر است و هرچه طول کمتری از آن را در مدار قرار دهد میزان مقاومت آن شاخه کمتر بوده و در نتیجه جریان آن شاخه بیشتر خواهد بود.

بنابراین می‌توان اینگونه نتیجه گرفت که مقاومت‌ها به دو هدف یا دلیل در مدارها مشاهده و به کاربرده می‌شوند. دلیل اول، مدلسازی خاصیت فیزیکی سیستمی است که به صورت یک مدار الکتریکی مدلسازی شده است. مقاومت‌های موجود در مدار مربوطه نیز بیانگر یکی از ویژگی‌های همین سیستم است. دلیل دوم کنترل متغیرهای موجود در یک مدار الکتریکی مانند جریان الکتریکی است.

جمع‌ بندی مبحث رئوستا

در این مقاله با رئوستا و انواع آن آشنا شدیم. در بخش اول به نقش یک مقاومت و اهمیت امکان تغییر در مقدار آن پرداختیم تا به نوعی اهمیت موضوع را روشن تر کنیم. در ادامه با ساختار یک رئوستا و انواع آن آشنا شدیم و نحوه عملکرد و کاربرد هریک از آن‌هارا بیان کردیم و در بخش بعد با نحوه نمایش و اصطلاحا سمبل رئوستا در مدار آشنا شدیم. همچنین المان پتانسیومتر را به عنوان یکی از عناصر شبیه به رئوستا معرفی کرده و تفاوت‌های آن را با رئوستا مورد بررسی قرار دادیم.

سوالات متداول در رابطه با رئوستا

در این بخش به برخی از سوالات پرتکرار در خصوص رئوستا و مقاومت متغیر به صورت مختصر پاسخ می‌دهیم.

نحوه عملکرد رئوستا چگونه است؟

نوعی مقاومت متغیر سه‌سر است که با استفاده از یک کنتاکت ثابت و حرکت یک کنتاکت متحرک مقدار عنصر مقاومتی داخل ساختارش را تغییر می‌دهد.

چه تفاوتی میان رئوستا و پتانسیومتر وجود دارد؟

هر دوی این عناصر نوعی مقاومت متغیر محسوب می‌شوند اما از رئوستا به منظور کنترل جریان و از پتانسیومتر به منظور تقسیم ولتاژ در مدارهای الکتریکی استفاده می‌شود.

انواع رئوستا را نام ببرید؟

رئوستاها معمولا به سه شکل ساخته می‌شوند، که شامل رئوستای خطی، رئوستای دورانی و رئوستای پیش‌تنظیم هستند.

اگر به جای پایه متحرک، دو پایه ثابت رئوستا در مدار قرار گیرند چه اتفاقی خواهد افتاد؟

در این صورت حداکثر مقاومتی که رئوستا می‌تواند ایجاد کند به وجود می‌آید که این مقدار مقاومت دیگر قابل تغییر نیست؛ زیرا دیگر کنتاکت متحرکی به شکل متصل در مدار حضور ندارد تا عمل تغییر مقدار مقاومت را انجام دهد.

بر اساس رای ۲۴ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
مجله فرادرسEE PowerBYJU'S
۲ دیدگاه برای «رئوستا چیست و چگونه کار می کند؟ – انواع، اجزا و کاربردها»

خیلی مفید بود ممنون از در اختیار گذاشتن این مطالب ارزنده

اینکه مطالب در تمامی جهت های مورد استفاده بررسی شده بود بسیار آموزنده و مفید بود و همچنین جمع بندی آخر کمک زیادی در قابل فهم بودن آن می‌کند

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *