Ivalt.ru

И-Вольт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие есть реостат выключатели

Выключатели света с регулировкой яркости света

Яркость домашнего освещения может быть избыточной или недостаточной – все зависит от настроения, обстановки и назначения помещения. Этот параметр легко регулируется легким движением руки с помощью диммера. Светорегулятор позволяет уменьшить или увеличить яркость искусственного света в разных помещениях дома или в его отдельных частях.

  1. Преимущества использования диммеров и принцип работы
  2. Классификация и характеристики
  3. Совместимость диммеров и ламп различных модификаций
  4. Преимущества и недостатки диммеров
  5. Конструктивные особенности выключателя со светорегулятором
  6. Схемы подключения
  7. Рекомендации по выбору
  8. Известные производители светорегуляторов

Преимущества использования диммеров и принцип работы

Выключатель с диммером позволяет регулировать интенсивность освещения

Выключатель с регулировкой яркости позволяет:

  • снизить объем потребляемой электроэнергии;
  • интересно зонировать пространство квартиры с помощью различной интенсивности световых потоков;
  • рационально использовать имеющиеся в доме осветительные приборы;
  • легко создавать обстановку, соответствующую пожеланиям и настроению;
  • исключить воздействие на осветительные приборы резких перепадов напряжения.

Использование диммеров позволяет решать целый ряд эстетических и практических задач. Это во многом определило популярность устройств и их широкое применение в обустройстве жилых и коммерческих помещений.

В основу действия устройства положен принцип линейной зависимости яркости света от напряжения. Уменьшить мощность светового потока можно, снизив уровень напряжения в сети. Эта задача возложена на регулятор света — диммер. Его конструкция позволяет пропускать к лампе только часть импульсной волны или всю волну целиком, тем самым уменьшая или увеличивая освещенность.

Классификация и характеристики

Выключатели с диммером можно разделить на следующие группы:

  • Модульные модели – предназначены для установки в распределительные щитки, к которым подключены источники света в коридорах и на лестничных клетках многоэтажных зданий. Устройство подключается к работе кнопкой или клавишным выключателем. Его нажатие и удерживание в течение нескольких секунд дает доступ к опции регулирования яркости света.
  • Диммеры для монтажных коробок – применяются совместно с лампами накаливания и галогенными лампами. Управлять устройством можно через специальную выносную кнопку.
  • Моноблочные модели – используются в качестве обычных бытовых выключателей.

Последние образцы изделий, получившие широкое распространение, могут управляться следующими способами:

  • Поворотные диммеры – управление яркостью светового потока осуществляется поворотом ручки устройства.
  • Нажимные и поворотные модели – нажим и поворот ручки позволяет включить лампу и одновременно изменить ее мощность до необходимого уровня.
  • Клавишные светорегуляторы – одна из клавиш включает лампу, другая позволяет менять ее яркость.
  • Сенсорные – модели последнего поколения. Несколько встроенных сенсорных датчиков позволяют включать лампу и менять яркость света. Плавность переключения несколько обманчива – изменение мощности светового потока происходит ступенчато, без промежуточных значений, но с небольшим разрывом по уровню яркости. Отсутствие подвижных деталей обусловило высокую надежность устройств данного типа и их продолжительную безотказную работу.
  • Диммеры с пультом управления – позволяют менять яркость освещения в дистанционном режиме, одновременно вручную регулируя его мощность.

Большинство производителей готовы предложить покупателю дополнительные полезные функции: возможность программирования времени автоматического отключения и голосовое управление. Также полезен эффект присутствия на время отъезда владельца: свет произвольно включается и выключается, его яркость в течение дня меняется.

Совместимость диммеров и ламп различных модификаций

Конструкция диммеров рассчитана на работу с конкретным типом ламп – от стандартных лампочек накаливания до популярных светодиодов. Поэтому выключатели с регулировкой яркости света имеют свои особенности.

Для совместного использования с галогенными лампами и лампочками накаливания можно применять практически все модели диммеров, если они рассчитаны на работу в сети напряжением 220В. Следует учесть, что при уменьшении подаваемого на лампу напряжения искусственный свет приобретает неприятный красный оттенок, особенно заметный при подаче минимального тока. Такой свет раздражающе действует на органы зрения, приводя к их быстрой утомляемости.

К светорегуляторам для галогенных ламп низковольтного типа предъявляется важное требование – наличие понижающего трансформатора, рассчитанного на низкую энергоемкость нагрузки. Стоит учесть, что из-за частой смены напряжения срок службы ламп может резко сократиться.

Выключатель, регулирующий яркость света, для люминесцентных ламп не выпускается, поскольку они не поддаются регулированию с помощью обычного стартера. Специально для таких осветительных устройств выпускается электронная пускорегулирующая аппаратура, подающая на лампы питание частотой в диапазоне 20-50кГц. Варьируя уровень частоты, можно одновременно менять силу тока, тем самым уменьшая или увеличивая мощность светового потока.

Выключатель света с регулятором яркости для светодиодов работает по принципу широтно-импульсной модуляции. Длительность подаваемых на регулятор импульсов регулируется, за счет чего меняется яркость света. Избежать мерцания света удается за счет высокой частоты импульсов, достигающей уровня в 300кГц.

Преимущества и недостатки диммеров

В числе основных достоинств светорегуляторов можно назвать:

  • Мягкий старт и плавное регулирование мощности осветительного устройства. Экономно расходует его рабочий ресурс и продлевает срок их эксплуатации.
  • Неограниченные возможности применения для регулирования уровня рабочей мощности бытовых электроприборов – чайников, утюгов, кухонных устройств и т.д.
  • Все условия для создания оригинальной точечной или зональной подсветки. С помощью яркого светового потока можно выделить отдельную зону пространства, тогда как остальная часть помещения будет погружена в мягкий полумрак.

В числе ограничений по применению светорегуляторов:

  • необходимость подбирать устройство в строгом соответствии с мощностью осветительного прибора;
  • риск создания электромагнитных помех, негативно влияющих на работу радио и прочих электронных устройств.

Кроме того, отмечается снижение эффективности использования диммера при подключении к лампам накаливания.

Конструктивные особенности выключателя со светорегулятором

Модельный ряд выключателей с терморегуляторами представлен десятками моделей, которые отличаются друг от друга по принципу действия, конструктивным решениям, виду регулировочного устройства и совместимости с разными типами ламп.

  • Диммерный выключатель на основе реостата – первые модели светорегуляторов, в основе действия которых – смена сопротивления тока с помощью системы резисторов. По мере уменьшения сопротивления сила тока возрастала, увеличивая яркость ламп, и наоборот – рост сопротивления уменьшал силу тока, приглушая световой поток. Реостатные выключатели малоэффективны в вопросах оптимизации энергопотребления. Они способны превращать часть электрической энергии в тепловую, что не позволяет ощутить экономию ресурсов.
  • Диммеры симисторного типа. Проход тока через полупроводниковый симистор обусловлен напряжением между электродами. При достижении требуемого уровня напряжения симистор открывается, пропуская поток. Одновременное уменьшение сопротивления увеличивает силу тока и дает необходимую яркость светового потока.

Уточнить назначение и конструктивное решение конкретной модели выключателя позволяет следующая буквенная маркировка:

  • Литера R — диммер-переключатель предназначен для изменения яркости ламп накаливания с омной или резистивной нагрузкой.
  • Литера L — диммеры для понижающих типов трансформаторов, используемых с низковольтными типами ламп.
  • Литера С — модели для электронных трансформаторов.

Специальной маркировке подлежат лампы энергосберегающего и люминесцентного типов, адаптированные к регулированию яркости светового потока.

Схемы подключения

Монтаж выполняется в определенной последовательности. После отключения питания необходимо убедиться, что выключатель обесточен. Затем крышку устройства снимают с корпуса, ослабляют крепления и вынимают прибор из ниши в стене. В случае повреждения изоляционного слоя проводов открытые участки необходимо закрыть несколькими слоями изоленты. Провода подсоединяют к клеммам диммера, следя, чтобы их оголенные концы имели длину до 3 мм. Диммер с подключенными проводами размещается на месте выключателя и надежно фиксируется. Остается подключить питание и проверить исправную работу устройства.

Монтаж выключателя с диммером ничем не отличается от стандартной последовательности работ при установке обычной модели. Если необходимо подключить одновременно выключатель и диммер, последний лучше разместить ближе к обычному месту отдыха. Если в комплекте поставляют дополнительные выносные кнопки, их можно монтировать на расстоянии до 50 м от светорегулятора. Фазный провод при этом подводится к соответствующей клемме регулятора света и первым клеммам каждой кнопки. Вторые клеммы кнопок соединяются с клеммой В на регуляторе. Нагрузку подключают на вторую клемму диммера и к нулевому проводу.

Читать еще:  Выключатель dkc brava 1 модуль

Рекомендации по выбору

Чтобы грамотно подобрать устройство, следует изучить варианты монтажа:

  • Стандартный вариант подключения – управление светом с одной точки в помещении.
  • В спальнях можно установить два устройства – на входе в помещение и возле кровати, что позволяет менять интенсивность освещения при отходе ко сну.
  • Допустим вариант, когда регулирование света осуществляется с одного места, а управление – с двух. Это может быть выключатель на входе и два регулятора в разных зонах помещения.
  • Вариант в соотношении «три точки управления и одна точка регулирования». Здесь можно применить проходные диммеры, когда включение ламп в одной зоне помещения автоматически отключает осветительные устройства в других.

Разнообразие способов подключения диммера позволяет подобрать оптимальный вариант для каждого помещения с учетом особенностей его эксплуатации.

Известные производители светорегуляторов

В числе знаменитых брендов стоит выделить:

  • Schneider Electric (Франция). Устройства этой компании выгодно соединяют в себе эксклюзивный дизайн и отличное качество сборки.
  • Teco (Чехия). Диммеры этого бренда предлагают оценить надежность, продолжительную и безотказную службу по приемлемой цене.
  • Jung (Германия). Светорегуляторы отличаются оригинальным дизайном, функциональностью и выдающимися рабочими параметрами.
  • Legrand (Франция). Компания делает акцент на выпуске высокотехнологичных моделей нового поколения, широко применяемых в системах «умный дом».
  • Gira (Германия). Диммеры этого бренда отличаются длительным сроком службы, сдержанным дизайном и надежностью.

Также среди популярных моделей – продукция Siemens (Германия), предлагающая оценить сочетание немецкой надежности и функциональности. Покупательским спросом пользуются и устройства под брендом Godiva (Польша). Это – недорогие и качественные модели, соответствующие всем требованиям безопасности.

Как работает диммер?

Диммер от английского слова dim, что означает затемнять. В русском варианте устройство называется светорегулятор или ступенчатый реостат или вариатор с французкого, что означает регулятор электрической мощности.

  1. Возможности диммера
  2. Принцип работы диммера (ступенчатого реостата)
  3. Разнообразие моделей диммеров
  4. Преимущества диммера
  5. Регулировка освещения с помощью диммера
  6. Сенсорное диммирование настольной лампы
  7. Прежде чем выбрать диммер (светорегулятор), стоит задаться такими вопросами:
  8. Затемнение освещения с помощью диммира
  9. Бывают три типа диммера (светорегулятора)

Возможности диммера

Вопросы экономии энергоресурсов в доме актуальны всегда. Использование диммеров, позволяющих регулировать уровень освещения, помогает снизить расход электроэнергии. Устройство дает возможность контролировать освещенность определенной зоны, интенсивность работы группы светильников либо отдельного источника света.

Изобретены эти приборы были еще в конце XIX века, но применять их стали, как ни странно, не так давно. Создание уютной атмосферы с приглушенным светом с их помощью – дело нескольких секунд. Но главной причиной, по которой многие люди используют диммеры, – это, несомненно, комфорт.

Принцип работы диммера (ступенчатого реостата)

Диммер изготовлен по принципу реостата. Он состоит из набора резисторов, с помощью которых можно регулировать освещение. Всем нам хорошо знакомы уроки физики со школьной скамьи: двигая рычаг реостата влево или вправо, лампочка загоралась ярче или тускнела.

Любой проводник электрического тока оказывает ему определенное сопротивление, которое измеряется в омах. Чем больше сопротивление, тем меньше напряжение электрического тока. Теперь такой реостат в миниатюре доступен каждому. Устанавливается в домашних условиях вместо обычного выключателя — для регулирования освещения.

диммер (светорегулятор)

Разнообразие моделей диммеров

Каждому виду ламп соответствует определенный прибор, учитывающий их мощность и напряжение. Существуют нажимные, поворотные и сенсорные устройства.

По способу управления различают одинарные и групповые диммеры, регулирующие работу одного или сразу нескольких светильников. Каждая группа светильников нуждается в отдельном светорегуляторе. Объединяя приборы в осветительные зоны, можно плавно менять уровень их освещенности по необходимости, используя клейпад, – специальную панель для дистанционного управления.

Преимущества диммера

Светорегуляторы позволяют претворять в жизнь практически любое дизайнерское решение, связанное с освещением помещения. Есть возможность сделать подсветку определенной зоны или предмета, чтобы добиться большего уюта или акцентировать внимание в нужном направлении.

Регулировка освещения с помощью диммера

Максимально яркий свет в комнате требуется не всегда. В темное время суток в спальне или детской достаточно мягкого спокойного освещения. Использование диммеров для регулирования уровня освещенности дает возможность существенно снизить затраты на электроэнергию. В 20-30 раз продлевается время жизни ламп накаливания и диодных светильников, которые, работая не в полную силу, в более мягком температурном режиме, испытывают меньшие нагрузки, реже перегорают.

Сенсорное диммирование настольной лампы

Возможность управлять светом дистанционно – это плюс в копилку дополнительного комфорта в доме. Не надо зависеть от щелчка выключателя, вставать с дивана, достаточно нажать кнопку на пульт. Когда же освещение на основе диммеров подключено к системе «Умный дом», то все эти действия производятся в автоматическом режиме.

Использование светорегуляторов в быту выгодно не только с точки зрения повышения комфорта, но и в плане экономии. Чем проще управление, тем удобнее им пользоваться. При покупке диммеров нужно руководствоваться именно этим принципом. Монтаж подобных систем лучше доверить профессионалам.

Прежде чем выбрать диммер (светорегулятор), стоит задаться такими вопросами:

  • Cколько будет в цепи освещения ламп?
  • Какая мощность потребителей будет использоваться?

Наиболее распространенные диммеры на 300 Вт, 500 Вт.

Преимущественно диммеры управляются с помощью поворотной рукоятки, по часовой стрелке — прибавить, против часовой — убавить. Бывают сенсорные светорегуляторы, но они менее распространены.

Затемнение освещения с помощью диммира

Потребность в освещении может меняться. Иногда хочется мягкого-приглушенного тона, в другом случае, когда у нас много гостей, приглушенный свет будет неуместным.

Бывают три типа диммера (светорегулятора)

  • диммер-управление сети на 220 В.
  • диммер-управление сети, работающей через понижающий трансформатор на 12 В.
  • диммер для люминесцентных ламп. Например, MGU510.XXZD 40VA компании Schneider Electric из серии Unica, лампы работающие с электронной ПРА (пускорегулирующий аппарат).

Во время приобретения покупки, обязательно уведомите продавца, какой диммер вам требуется.

При правильном подборе диммера (светорегулятора) и соблюдении всех правил, вы сможете создать по-настоящему комфортную атмосферу в вашем доме.

Схема подключения диммира

Реостат и методы его включения

Реостат — это металлический проводник с регулируемой величиной сопротивления. Реостат со скользящим контактом представляет собой цилиндр из изолирующего материала, на который намотана металлическая проволока. Концы ее присоединены к двум клеммам. Третья клемма реостата присоединена к скользящему контакту. Реостат в цепи может быть использован как регулятор тока, т.е. для изменения тока (рис.4.6),

когда провода цепи присоединяют к клемме, связанной со скользящим

контактом, и к одной клемме, связанной с обмоткой. Реостат с подвижным контактом может работать в режиме потенциометра (делителя напряжения). Это включение показано на рис.4.7.

указать плюс и минус!

При этом используются все три клеммы. Напряжение питания U подается к концам обмотки всего реостата. Далее снимается и подается потребителю напряжение U1, которое составляет лишь часть величины U, приблизительно пропорциональную сопротивлению реостата между точками в и с, т.е.

; (4.7)

Изменяя положение движка С, можно менять снимаемое напряжение U1, приближаясь либо к U (точка С совпадает с а), либо к нулю (точка с совпадает с в).

Для каждого резистора должны быть известны его электрические параметры, определяющие рациональные условия его эксплуатации. Таковыми являются: значение электрического сопротивления R и предельно допустимая величина тока. При превышении тока выделяющаяся в резисторе энергия может привести к его перегреву в каком-либо участке, расплавлению, а следовательно разрыву цепи.

Для реостатов с подвижным контактом указывают величину сопротивления всей обмотки и предельный ток.

Для радиотехнических резисторов указывают величину сопротивления и максимальную рассеиваемую мощность.

Читать еще:  Как протянуть провод для выключателя

Характеристики источников тока

Каждый источник тока имеет следующие характеристики, определяющие условия его рационального использования: электродвижущая сила, или ЭДС и внутреннее сопротивление r.

Электродвижущая сила источника тока — это величина, измеряемая отношением работы, затрачиваемой сторонними силами на перемещение заряда по замкнутой цепи, к величине этого заряда, т.е.:

(4.8)

ЭДС измеряется в вольтах (В).

Внутреннее сопротивление источника r определяет проводящие свойства той среды, которая имеется внутри источника.

Закон Ома для замкнутой цепи.

Замкнутая цепь содержит: источник тока, сопротивления (потребители тока), прибора, контролирующие характеристики тока, провода, ключ. Примером может служить цепь, приведенная на рис.4.5. По отношению к источнику тока можно выделит внешнюю цепь, содержащую элементы, находящиеся вне данного источника, если проследить за током от одной его клеммы до другой, и внутреннюю, к которой относят проводящую среду внутри источника обозначим сопротивление внешней цепи через R, внутреннее сопротивление источника г. Тогда ток в цепи определяется по закону Ома для замкнутой цепи, который гласит, что ток в замкнутой цепи прямо пропорционален величине ЭДС обратно пропорционален сумме внутреннего и внешнего сопротивления цепи, т.е.

(4.9)

Из этого закона вытекают следующие частные случаи:

1) Если R стремится к нулю (т.е. R > r) ток i уменьшается и падение напряжения внутри источника ir становится

намного меньше iR, следовательно . Значит, величину ЭДС источника можно практически измерить с помощью вольтметра, присоединенного к клеммам источника при условии, что сопротивление вольтметра Rv >> r при разомкнутой внешней цепи.

Правила Кирхгофа для разветвленных цепей

Разветвленной считают цепь, в которой можно выделить два или более узла. Узлом называется точка, в которой сходятся более чем два проводника (рис. 4.8, точки 3; 6). К таким цепям применимы правила Кирхгофа, позволяющие провести полный расчет цепи, т.е. определить токи в каждом проводнике.

иправить r3

Первое правило Кирхгофа гласит: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю, т.е. .

При этом токи, текущие к узлу, берутся со знаком плюс, а токи, текущие от узла — со знаком минус, или наоборот.

Второе правило Кирхгофа гласит: в любом замкнутом контуре, ПРОИЗВОЛЬНО выбранном в разветвленной цепи проводников, алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков цепи равна алгебраической сумме ЭДС в этом

контуре, т.е.

Для составления уравнений по второму правилу Кирхгофа необходимо иметь в виду следующие правила:

1. Произвольно выбирается направление обхода контура (по часовой стрелке или против).

2. Произвольно выбираются и обозначаются направления токов во всех участках цепи, причем в пределах одного участка (т.е. между соседними узлами) ток сохраняется как по величине, так и по направлению.

3. Если выбранное направление обхода контура совпадает с направлением тока, то произведение тока на сопротивление ikRk берется со знаком «плюс», и наоборот.

4. Перед ЭДС k ставится знак «плюс», если при обходе контура идем внутри источника от отрицательного полюса к положительному, т.е. если на пути обхода контура потенциал возрастает.

Покажем применение правил Кирхгофа на примере цепи, приведенной на рис.4.8. Направление токов показано на чертеже. На основе 1-го правила Кирхгофа для узла 3 имеем: . На основе 2-го правила Кирхгофа для контура 12361 можно записать: , а для контура 34563 можно записать:. Если известны сопротивления участков цепиrxRx и включенные в них ЭДС k, то приведенная система 3-х уравнений позволяет рассчитать токи, текущие в отдельных проводниках.

Правила Кирхгофа применимы не только для цепей постоянного тока. Они справедливы и для мгновенных значений тока и напряжения цепей, в проводниках, которых электрическое поле изменяется сравнительно медленно. Электромагнитное поле распространяется по цепи со скоростью, равной скорости света с. Если длина цепи l, то до самой отдаленной точки цепи ток дойдет за время t = l/c. Если за это время ток изменяется незначительно, то мгновенные значения тока практически по всей цепи будут одинаковыми и могут, следовательно, описываться законами, справедливыми для постоянных токов. Токи, удовлетворяющие такому условию называются квазистационарными (как бы постоянными). Для изменяющихся токов условие квазистационарности имеет вид:

,

И Rx1 соединенные параллельно

8. Рассчитать абсолютную погрешность для одного сопротивления методом косвенных измерений.

Вопросы для допуска к работе

1. Какие элементы содержит простейший мост постоянного тока для измерения сопротивления? Перечислите и укажите их на рабочей панели.

2. Что означает «уравновешенный» мост?

3. Какими способами можно добиться равновесия моста?

4. Сколько раз необходимо измерять каждое из неизвестных сопротивлений?

5. Какие соединения двух сопротивлений исследуются в данной работе?

6. Где надо установить движок реохорда, чтобы мост был разноплечным? Какие длины плеч l1 и l2 целесообразно еще использовать?

Вопросы для сдачи работы.

1. Нарисуйте схему простейшего моста постоянного тока. Охарактеризуйте назначение элементов схемы.

2. Выведите и объясните расчетную формулу для определения неизвестного сопротивления Rx.

3. Законы Кирхгофа для разветвленных цепей.

4. От чего зависит сопротивление металлического проводника. Что показывает удельное сопротивление и от чего оно зависит?

5. Законы параллельного и последовательного сопротивления проводников.

6. Объяснение порядка выполнения работы.

7. Обсуждение полученных результатов.

[1] — стр.99-100, 103-105; [3] — стр.157-159.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОЩНОСТИ И КПД ИСТОЧНИКА ПОСТОЯННОГО ТОКА.

Цель работы: опытным путем изучить зависимость полезной мощности и КПД источника постоянного тока от величины сопротивления внешней цепи (сопротивления нагрузки).

Приборы и принадлежности: источник постоянного тока, миллиамперметр, вольтметр, два магазина сопротивлений, два ключа, провода.

Схема для реализации поставленной выше цели представлена на рис.63.1. Источником служит выпрямитель ИПТ.

Последовательно с выпрямителем соединяется декадный магазин сопротивлений Ro, который можно рассматривать как добавочное внутреннее сопротивление источника, так как собственное сопротивление выпрямителя не велико (8 Ом). Второй декадный магазин сопротивлений R является внешним сопротивлением по отношению к источнику тока, т.е. сопротивлением нагрузки источника. Миллиамперметр mА позволяет измерить ток во внешней цепи при разных значениях R. Вольтметр V измеряет напряжение на внешней цепи источника. Ключ К1 позволяет определить с помощью вольтметра величину ЭДС источника при разомкнутой внешней цепи, т.е. при разомкнутом ключе К2.

Величина Ro задается преподавателем и при выполнении работы не изменяется. Величина R внешнего сопротивления может изменять произвольно, но необходимо использовать несколько значений R, меньших Ro, обязательно — величину R, равную Ro и несколько значений R, больших Ro. Интервал между значениями R (при R>Ro) должен быть порядка 100-150 Ом.

1.Собирают схему согласно рисунку 63.1 (или проверяют ее если собрана). Знакомятся со шкалами измерительньк приборов (декадные магазины сопротивлений, вольтметр, миллиамперметр). Определяют цены делений используемых приборов.

2. Включают выпрямитель в сеть с напряжением 220 В и тумблер на панели выпрямителя. В магазине Ro устанавливают сопротивление порядка 100-150 Ом, замыкают ключ К1 (ключ К2 при этом разомкнут) и с помощью вольтметра определяют величину ЭДС выпрямителя, записываю ее в таблицу.

3.Замыкают оба ключа K1 и К2. Изменяя внешнее сопротивление R, снимают показания вольтметра и миллиамперметра и заносят их в таблицу. Величина R изменяется 10 раз, из них по крайней мере 3 значения должны быть меньше R.

4. Рассчитывают значения полезной мощности Рпол и коэффициента полезного действия по формулам

, (63.1)

Строят графики зависимости  и Pпол от величины внешней нагрузки R, т.е. =f(R); используют миллиметровую бумагу.

5. Проводят анализ полученных результатов. Рассчитывают максимальное значение полезной мощности при данном Ro по формуле Pпол,max=E 2 /4R

Какие есть реостат выключатели

То, что мы привыкли считать за кремень в зажигалке, далеко не кремень. Он состоит на тридцать процентов из железа и на семьдесят процентов из церия, который и дает искру.

Читать еще:  Декоративные подкладки под выключатели

—>СТАТИСТИКА —>

—>МЫ ВКОНТАКТЕ —>

—>НЕМНОГО РЕКЛАМЫ —>

Наши спонсоры

  • Уроки Photoshop
  • Онлайн ТВ

На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая ее то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприемника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.

Во многих случаях для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы — реостаты.

Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.

Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением, а для того чтобы длинная проволока не мешала ее наматывают спиралью.

Один из реостатов (ползунковый реостат) изображен на рисунке а), а его условное обозначение в схемах — на рисунке б).

В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки.

Электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим 1. С помощью этого зажима и зажима 2, соединенного с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь.

Стрелками указано как протекает электрический ток через реостат

Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включенного в цепь. То есть мы увеличиваем или уменьшаем количество витков по которым протекает электрический ток (чем больше витков, тем больше сопротивление).

Каждый реостат рассчитан на определенное сопротивление (чем больше проволоки намотано, тем большее сопротивление может дать такой реостат) и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на реостате (см. рисунок а).

[Значения 6Ω и 3 А означают что данный реостат способен изменять свое сопротивление с 0 до 6 Ом, и ток с силой больше чем 3 Ампера пропускать по нему не стоит.]

Теперь самое время перейти от теории к практике!

Часть 1. Регулировка силы тока в лампочке.

На видео видно, как передвигая ползунок реостата вправо и влево, лампочка горит ярче или тусклее.

Понять принцип опыта можно взглянув на схему (см. рисунок 4).

На рисунке указана схема цепи, которую мы собирали в видео. Полное сопротивление цепи состоит из сопротивления Rл лампочки и сопротивления включенной в цепь части проволоки (на рисунке заштрихована) реостата. Незаштрихованная часть проволоки в цепь не включена. Если изменить положение ползунка, то изменится длина включенной в цепь части проволоки, что приведет к изменению силы тока.

Так, если передвинуть ползунок в крайнее правое положение (точка С), то в цепь будет включена вся проволока, сопротивление цепи станет наибольшим, а сила тока — наименьшей, поэтому нить лампочки будет гореть тускло или совсем не будет гореть (так как эл. ток такой силы не может разогреть спираль лампочки до свечения).

Если же передвинуть ползунок реостата в положение А, то электрический ток совсем не будет идти по проволоке реостата и, следовательно, сопротивление реостата будет равно нулю. Весь ток будет расходоваться на горение лампы, и она будет светить максимально ярко.

Часть 2. Включение лампочки от карманного фонаря в сеть 220 В.

Внимание! Не повторяйте этот опыт самостоятельно. Напоминаем, что поражение электрическим током осветительной сети может привести к смерти.

Что произойдет, если включить лампочку от фонарика в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что лампочка, рассчитанная на работу от батареек с суммарным напряжением 3,5 Вольт (3 пальчиковых батарейки), не способна выдержать напряжение в 63 раза большее – она сразу перегорит (может и взорваться).

Как тогда это сделать? На помощь придет уже известный нам прибор – реостат.

Нам нужен такой реостат, который способен был задержать бурный поток электрического тока, идущего от осветительной сети, и превратить его в тоненький ручеек электричества, который будет питать нашу хрупкую лампочку не нанося ей вреда.

Мы взяли реостат с сопротивлением 1000 (Ом). Это значит, что если эл. ток будет проходить по всей проволоке этого реостата, то на выходе из него получится ток с силой всего лишь 0,22 Ампер.

I=U/R=220 В / 1000 (Ом) = 0, 22 А

Для питания же нашей лампочки нужно даже более сильное электричество (0,28 А). То есть реостат не пропустит достаточное количество тока, чтобы зажечь нашу маленькую лампочку.

Это мы и наблюдаем во второй части видео, где в крайнем положении ползунка лампочка не горит, а при передвижении его вправо лампочка начинает загораться все ярче и ярче (подвигая ползунок мы запускаем все больше тока).

В определенный момент (на определенном положении ползунка реостата) лампочка перегорает, потому что реостат (при данном положении ползунка) пропустил слишком много электричества, которое и пережгло нить накаливания лампочки.

Так можно ли включить низковольтную лампочку в осветительную сеть? Можно! Только следует задержать все лишнее электричество реостатом с достаточно большим сопротивлением.

Часть 3. Включение лампы на 3,5 В вместе с лампой 60 Вт в сеть 220 В.

Мы взяли лампу мощностью 60 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, и лампочку от карманного фонарика на 3,5 В и силу тока 0,28 А.

Что произойдет, если включить эти лампочки в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что 60-ти ваттная лампочка будет гореть нормально (она на это и предназначена), а вот лампочка от карманного фонарика немедленно перегорит при включении ее в сеть (т.к. рассчитана работать от батареек только на 3,5 Вольта).

Но в опыте видно, как при подключении лампочек друг за другом (последовательно) и включении их в сеть 220 В обе лампы горят нормальным накалом и даже не думают перегорать. Даже когда ползунок реостата в крайнем положении (т.е. он не создает никакого сопротивления току) маленькая лампочка не перегорает.

Почему так? Почему даже при выключенном реостате (при его нулевом сопротивлении) лампа не перегорает? Что не дает ей перегореть при таком большом напряжении? И действительно ли напряжение на маленькой лампочке такое большое? Будет ли работать маленькая лампа если заменить лампу мощностью 60 Вт на стоваттную лампочку (100 Вт)?

Вы уже сможете ответить на большинство вопросов, если внимательно следили за ходом рассуждений в предыдущей части статьи. В этом опыте маленькой лампочке не дает перегорать большая лампочка. Она выступает в роли реостата с большим сопротивлением и берет на себя почти всю нагрузку.

Давайте попробуем разобраться как такое может происходить, что маленькая лампочка не перегорает благодаря лампочке в 60 Вт и доказать расчетным методом, что для нормального накала обеих лампочек необходимо одна и та же сила тока.

На помощь в решении этого вопроса нам придет физика, а конкретно ее раздел электричество (изучается в 8 классе).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector