Сплавы некоторых металлов (манганина, никелина, нейзильбера и др.) обладают таким свойством, что их температурный коэффициент почти равен нулю, т. е. эти сплавы почти не изменяют своего сопротивлений при нагревании. Поэтому эти сплавы находят себе применение при устройстве таких приборов, сопротивление которых же должно меняться при изменении температуры.
Что же касается угля, то при нагревании его сопротивление не увеличивается, а уменьшается и притом весьма значительно. Примером может служить угольная лампа накаливания: сопротивление этой лампы в холодном состоянии (когда лампа не горит) почти в два раза больше, чем когда нить раскалена, т. е. когда лампочка светит.
Пример 33. Определить сопротивление медной проволоки при нагревании ее до 65° Ц, если при температуре 15° Ц сопротивление ее было равно 25 омам.
Решение. Как
видно из условия примера, температура медной проволоки
поднялась с 15° Ц до 65° Ц, т. е. на 65° —15° = 50°Ц.
Примем температурный коэффициент меди равным 0,004. Это значит, что на каждый ом сопротивления проволоки при нагревании на 1°Ц сопротивление увеличивается на 0,004 ома.
Следовательно, при нагреве проволоки на 50° Ц увеличение сопротивления каждого ома будет:
0,004 X 50 = 0,2 ома.
А так как у нас имеется не 1 ом сопротивления, а 25 ом, то сопротивление проволоки увеличится на
0,2X25 = 5 ом.
И сопротивление всего провода будет на 5 ом больше, а именно:
25 + 5 = 30 ом.
Следовательно при комнатной температуре в 18°Ц измерили, сопротивление проволоки обмотки катушки двигателя, и оно оказалось равным 42,5 ома. При работе двигателя катушка нагрелась; сразу же после остановки - двигателя вновь измерили сопротивление катушки, и оно оказалось равным 51 ому. Определить температуру, до которой нагрелась катушка при работе двигателя.
Решение. Вследствие повышения температуры произошло увеличение сопротивления обмотки катушки двигателя на
51-42,5= 8,5 ома.
Но катушка раньше обладала сопротивлением в 42,5 ома, и, следовательно, на каждый ом сопротивления катушки ее сопротивление увеличилось на
8,5:42,5 = 0,2 5 ома.
Мы же знаем, что если бы медная проволока сопротивлением в 1 ом нагрелась только на 1°Ц, то произошло бы увеличение сопротивления на 0,004 ома; следовательно, катушка нагрелась не на 1°Ц, а значительно больше, и для того чтобы узнать, на сколько градусов повысилась температура катушки, нужно 0,2 разделить на 0,004, и тогда получим:
0,2*0,004 = 50, т. е. катушка нагрелась на 50° Ц.
§36. Реостаты.
Реостатом называется прибор, обладающий некоторым сопротивлением, которое, по желанию, можно изменять в ту или другую сторону, т. е. увеличивать или уменьшать. На рис. 95 а и 956 изображен проволочный кнопочный реостат, который иногда называют еще рычажным реостатом.
Устройство такого реостата видно из рис. 956:
реостат состоит из отдельных частой
(секций) в виде проволок, свитых в спирали.
Все спирали соединены между собой последовательно, и от мест соединения взяты ответвления к медным кнопкам, по которым передвигается специальный рычаг Р, вращающийся на оси. Рычаг Р снабжается рукояткой К, при помощи которой его можно передвигать с одной кнопки на другую. Число кнопок зависит от числа спиралей (секций) реостата.
Проволока берется из материала, обладающего большим удельным сопротивлением (манганина, нейзильбера и пр.); иногда устраивают подобные реостаты и на железной проволоки.
Иногда устраивают реостаты со скользящим контактом в виде ползуна (рис. 96), передвигая который можно изменять сопротивление постепенно (плавно) без 
скачков.
Такие реостаты изготовляются немецкой фирмой Рустрата, а потому и получили
название реостатов типа Рустрата.
Наконец, в электротехнике очень часто применяют ламповые реостаты, состоящие из нескольких электрических лампочек, соединенных
РЕОСТАТЫ
между собою параллельно. На рис. 97 показана схема соединений шестилампового реостата, а на рис. 98 изображен самый реостат. Нужно помнить, что с увеличением числа ламп, соединенных между собой параллельно, сопротивление реостата уменьшается. Действительно, допустим, что каждая угольная лампочка имеет сопротивление в 200 ом. Если взять две таких лампы и соединить их между собой параллельно, то общее сопротивление (сопротивление разветвления) уменьшится в два раза, и будет равно 100 омам. Если же взять четыре параллельно соединенных лампочки, то общее сопротивление уменьшится в четыре раза и будет равно 50 омам, и т. д.
В тех случаях, когда через реостат
приходится временно пропускать ток большой силы, применяют специальные жидкостные реостаты (рис. 99).
Такой реостат имеет форму чугунного ведра А, наполненного водой, к которой для лучшей проводимости добавляют небольшое
количество соды. С одной стороны реостата на шарнире укреплена рукоятка, к которой привинчен железный лист В, называемый «ножом».
Рукоятка изолируется от бака прокладкой
К из изолятора. Один провод приключается
к баку (ведру), а другой к ножу (рукоятке).
Цепь будет замкнута, когда нож будет
касаться содового раствора, и сопротивление реостата будет изменяться в зависимости от глубины погружения ножа в раствор соды. Когда рукоятка опущена в крайнее нижнее положение, контактная планка замыкается с планкой т, укрепленной на баке, и тогда сопротивление реостата будет близко к нулю. Необходимо иметь в виду, что реостат следует включать в цепь так, чтобы электрический ток имел направление от ножа к содовому раствору, а не наоборот. В этом случае
нож будет постоянно разъедаться и его легко заменить новым. Если же ток будет идти от бака к ножу, то произойдет
разъедание поверхности самого бака и
он скоро начнет течь, т. е. выйдет из работы.
Вопросы для повторения 3-й главы.
1. Укажите зависимость электрического сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и удельного сопротивления материала.
2. Что называется удельным сопротивлением материала?
3. Чему равно удельное сопротивление меди?
4. как изменяется электрическое сопротивление проводников с нагреванием их?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.