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      • 已发布 2024年2月16日
      • 最后修改 2024年2月16日
    • 1 分钟

    什么是变阻器?变阻器作用、类型和变阻器的工作原理

    我们的变阻器指南详细介绍了变阻器用途、变阻器的工作原理、变阻器类型以及与电位器的区别。

    更新于2022年4月

    在本变阻器指南中,我们将解释它们究竟是什么,以及如何使用它们。

    我们将向读者介绍变阻器的工作原理,并与电位器进行比较。我们还将介绍在线销售的各种主要类型的变阻器,并讨论变阻器的接线、电压和测试。

    什么是变阻器?

    变阻器是一种可变电阻器。当放置在电路中时,变阻器可以用来调节和控制电流的流动量。它通过改变电路上的电阻来实现这一点,而不会中断电力供应。

    变阻器是一种常见的可变电阻器。这意味着它们允许用户根据需要手动调节它们的欧姆电阻值。另一种常见的变阻器是电位器。虽然这两种组件在形式和功能上非常相似,但它们在具体的使用情况下的操作和行为有所不同。

    变阻器图示

    变阻器图示

    变阻器图示很容易识别和理解。在大多数简单的示意图中,变阻器的组成部分相对容易辨认。

    右边是一个线性变阻器的典型示意图,显示了连接了该组件的电路图。

    旋转变阻器图示

    旋转变阻器图示

    左边是一个显示旋转变阻器的基本结构和典型电路位置的图示。这是许多日常应用中常见的一种变阻器类型。

    变阻器符号

    变阻器符号

    IEC(国际电工委员会)标准版本的变阻器电路符号如右图所示。

    有些变阻器被称为预设版本,意味着它们不容易被用户接触。右边的第二张图显示了一个典型电路图中的预设变阻器符号。

    变阻器vs电位器

    变阻器和电位器都是可变电阻器的一种。这两种组件在形式和功能上都相似,但是变阻器和电位器有着关键的区别。

    电位器的主要区别在于它们作为电位分压器(通常称为分压器)运行。这意味着它们利用了电压在电阻上的下降。在实践中,电位分压器或电位器充当了两个串联电阻,对电压进行分压并为电路中间部分创建一个新的电压值。

    电位器是三端元件。两端各有一个端子,第三个端子连接到滑动触头,通过沿着线圈导线轨道移动调节电阻。

    另一方面,变阻器是一种两端可变电阻器,通常调节的是电流,而不是电压。它通常用于控制较高电流。这主要是因为它在连接到PCB时由于连接的端子较少,因此机械强度更高。

    变阻器与负载串联连接,而不是与电压源并联连接(如电位器)。它只提供线性缓变,而电位器可以提供线性和对数缓变。在这个语境中,缓变指的是游标位置与组件所提供的电阻之间的关系。

    总而言之,记住变阻器和电位器的区别的最简单方法是:

    变阻器

    变阻器是两端元件设备,用于控制电路上的电流。

    电位器

    电位器是三端元件设备,用于控制电路上的电压。

    变阻器用途是什么?

    变阻器被用于控制电路中的电压或电流量。可变电阻器,比如变阻器或电位器,可以被用户轻松改变。在电路中,变阻器的基本功能是根据需要调整电流的流动量。因此,变阻器在电路中的潜在用途非常多样。

    它们常见的应用是作为功率控制装置。这包括广泛的潜在角色和功能。变阻器等电阻器可以用作电灯的调光器、音频电路的音量控制、温度调节旋钮等等。

    虽然变阻器曾经是这些应用的优选技术,但现代电路中越来越多地采用高速电子开关功能来控制和调节电流或电压流动。即便如此,变阻器仍然广泛用于电路调谐和校准等专业领域。

    变阻器的工作原理

    如果我们想要改变电路中流动的电流量,有两种选择。我们可以改变电路中的电阻或者施加在电路上的电压。

    这个关系可以用欧姆定律表示,通常写作V=IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。严格来说,V=IR是电阻的定义公式,尽管在大多数实际情况下,它与欧姆定律是等价的。

    应当注意的是,变阻器不直接改变电压;无论是在元件还是电路上,施加的电压保持不变,这与电位器不同。相反,变阻器通过增加或减小电阻来调整电流(实际上也就调整了电压)。变阻器是如何实现这一点的,取决于所使用的变阻器类型。不同的比变阻器具有不同的最大功率和电阻额定值,分别用瓦特和欧姆表示。

    举例来说,线性变阻器通过拖动与直线线圈接触的滑动触头来改变电阻。而使用旋钮变阻器来控制电阻则需要转动一个旋钮或转盘,将触头绕过一个U形线圈。其他基本电变阻器类型使用类似但稍有不同的方法。

    回答关于“变阻器如何工作”的问题,首先需要理解如何连接变阻器电路。我们需要强调变阻器的端子和连接的作用:

    电位器使用三个端子,分别在固定端的两端和滑动接触处或电刷处。

    • 变阻器只使用两个有源端子,一个固定在固定端(另一个可以不固定或接地),而第二个连接到滑动接触处。
    • 因此,可以通过断开一个固定端子使电位器充当变阻器。然而,变阻器不能通过反转这个过程变为电位器。
    • 由于变阻器通过一个固定端子和一个滑动接触端连接,当滑动接触端沿着线圈移动时,这两个连接之间的有效长度可以改变。这样,这些连接处之间的电流路径就被拉长或缩短了。

    简单来说,机械长度调节是在电路上产生可变电阻的原因,使变阻器可以改变和控制从A到B的电流流动量。

    变阻器类型

    回答“什么是变阻器?”的问题时,需要提到各种关键类型和样式的可变电阻器。所有的可变电阻器大致都是做同一件事情,但它们的物理布局和理想用途是不同的。

    线性变阻器

    线性变阻器

    线性变阻器是一个两端可变电阻器,其滑动接触端或电刷连接到沿绝缘圆柱体线性排列的线圈上。线性变阻器的机械操作形式为双向滑块。因此,通常被称为滑动变阻器(或滑动流变器)。

    将滑动接触端向一个方向移动会沿着变阻器线圈强制拉长电流的路径,这会降低电流流量。将其向相反的方向移动会缩短路径,降低电阻并增加电流。

    线性变阻器通常用于实验室和测试环境中,尤其是在运行不同的电流跨越电路并检查稳定性时。

    旋转变阻器

    旋转变阻器与线性变阻器的工作方式类似,只是电阻线圈排列成马蹄形或U形,而电刷则由旋转调节器或旋钮控制。两种情况的基本操作原理基本相同。

    对于旋转变阻器,旋转调节器将在电刷与之接触的电阻线圈周围将它来回拖拉。这会延长或缩短固定终端和滑动终端之间的电阻性线路长度。

    电流与裸露电线的长度成反比。路径较短会提供较低的电阻性并因此产生较高的电流,而路径较长则会增加电阻并产生较低的电流。

    Ohmite变阻器

    Ohmite变阻器

    Ohmite是电位器和可变电阻器市场的标杆品牌。Ohmite变阻器经常因其坚固的线绕设计、多轴设计和可调臂技术而备受青睐。

    这些工程优点使得变阻器在高功率电机和电流控制应用中得到广泛使用,特别是需要现场电路控制的场合。Ohmite电阻器具有11种标准尺寸和一系列灵活的配置,因此在调整流动的实时电流控制环境中,它们是一种多功能的电路控制选择。

    插拔式变阻器

    插拔式变阻器是一种外部变阻器开关,可以附加到特定电器或电路上作为售后添加。其目的通常是在设备的核心电路中没有此功能时,为设备提供一系列可调节的功率设置。

    常见的例子包括灯具、风扇和鼓风机。插拔式变阻器通常作为为插拔式调光器出售,即使它们的用途不仅限于调节光源。

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