Was ist ein variabler Widerstand?

In einem Stromkreis wirkt ein Widerstand als feste Begrenzung des Stromflusses, ohne den Strom vollständig ein- oder auszuschalten. Ein variabler Widerstand ermöglicht eine feinere Steuerung des Stroms, indem der Widerstandswert geändert wird. Wenn der Widerstand zunimmt, nimmt die Strommenge ab. Einige Beispiele für variable Widerstände sind der Lautstärkeregler an einem Radio und ein Dimmerschalter, der für ein Licht verwendet wird. Rheostate und Potentiometer sind zwei gängige Typen dieser Geräte.

Variable Widerstände haben zwei grundlegende Komponenten. Das Material, das den Widerstand liefert, wird als Element bezeichnet. Das Element hat einen von zwei Arten von Spuren:linear oder logarithmisch.

Eine lineare Spur bedeutet, dass die Widerstandsänderung im gesamten Element konstant ist. Im Allgemeinen hat ein variabler Widerstand einer linearen Spur die Hälfte des möglichen Gesamtwiderstands, wenn sich der Schleifer direkt in der Mitte der Spur befindet. Eine logarithmische Spur hat eine langsame Widerstandsänderung an einem Ende und eine viel schnellere Änderung am anderen. In einer logarithmischen Spur ist der Halbwert des Elements nicht die Hälfte des gesamten möglichen Widerstands.

Das bewegliche Bauteil, mit dem der Widerstand eingestellt wird, wird als Wischer oder Bürste bezeichnet. Je nach Aufbau des Widerstands wird der Schleifer oft mit einem Schiebeschalter oder Drehknopf gesteuert. Um den Stromkreis zu vervollständigen, stellt der Schleifer überall entlang der Länge des Elements Kontakt her. Der Widerstand ändert sich je nachdem, wo der Schleifer das Element berührt.

Ein Rheostat ist der einfachste Typ eines variablen Widerstands, der für den vollen Strom der Schaltung ausgelegt ist. Im Allgemeinen hat es nur zwei Anschlüsse und wird mit der Last, die es steuert, in Reihe geschaltet. Die Schaltung ist direkt mit dem Element und dem Wischer verdrahtet. Rheostate sind aufgrund der Lasten, die sie tragen müssen, im Allgemeinen größer als Potentiometer.

Optisch ist das Element der erkennbarste Teil eines Rheostats. Die Drahtlänge wirkt sich auf den Widerstand aus, sodass die Drahtspule die verfügbare Länge erhöht und somit den möglichen Widerstand erhöht. Wenn der Schleifer über die Spule fährt, nimmt der Widerstand zu oder ab.

Ein Potentiometer ist ein variabler Widerstand, der eine viel feinere Steuerung als ein Rheostat ermöglicht, da er auch als Spannungsteiler fungiert. Es liefert eine andere Spannung als die, die der Schaltung von der Stromversorgung zur Verfügung steht. Es hat normalerweise drei Anschlüsse, von denen einer für die Referenzspannung verwendet wird, was die Genauigkeit erhöht. Das Element in einem Potentiometer ist normalerweise ein Kohlefilm.