Техника - молодёжи 2007-06, страница 14

Патенты

между токосъёмниками 2. Один из них соединён с подвижной осью 3, к которой прикладывается усилие сжатия F. Для получения линейной характеристики торцы шайб выполнены в виде конусов с углами 1,2 — 1,7°.

Несмотря на появление более совершенных полупроводниковых, например тиристорных, регуляторов, угольные тензореостаты, благодаря своей простоте и надёжности, широко использовались до настоящего времени в различных областях техники, например в авиации, в качестве автоматического регулятора напряжения бортовой сети. На электрическое сопротивление оказывает влияние не только контакт между проводниками, но и сами проводники.

Известный немецкий физик Георг Симон Ом (1787 — 1854) при открытии основного закона электрических цепей, носящего его имя, применял в качестве сопротивлений (резисторов) кусочки (отрезки) проводов различной длины и сечения. Регулировка электрического сопротивления схемы осуществлялась заменой соответствующего проводника, что сопровождалось размыканием электрической цепи. Это сказывалось на точности измерений.

Прибор, позволяющий изменять электрическое сопротивление без разрыва электрической цепи, создал в 1840 г. российский учёный, выдающийся физик и электротехник Борис Семёнович Якоби (1801 — 1874), изобретатель гальванопластики (про

мышленная электрохимия), внедривший её в печатное и монетное дело, конструктор телеграфных аппаратов, лодки с электрическим мотором, изобретатель электромагнитной батареи — генератора тока.

Агометр Якоби — реостат, устроенный следующим образом (рис. 6).

На изолированный вращающийся цилиндр 1, выполненный из мрамора, намотана проволока 2, которая включается в электрическую цепь с помощью двух контактов — зажимов. Один зажим в виде колёсика 3 при вращении цилиндра перемещается вдоль его оси и вводит в цепь большее или меньшее число витков проволоки, намотанной на цилиндр. Второй зажим 4 соединён с одним из концов проволоки. Вращая цилиндр с помощью ручки 5 и вводя в цепь различное число витков проволоки, можно сравнительно точно изменять сопротивление цепи. Агометр Якоби стал прототипом многих реостатов, изготовляемых в разных странах на протяжении уже почти двух столетий.

Один реостат — хорошо, а несколько — лучше! «Много в одном», так решил М.А. Страхов (пат. СССР № 2391, 1927 г., рис. 7). Его реостат имеет несколько цилиндров 1, на каждый из которых навита спираль 2. Все цилиндры закреплены на шайбах 3, которые могут поворачиваться в стойках 4 для подведения под пружинный контакт 5. Реостат предназначался для регулирования накала катодных ламп.

Несколько скромнее предложение Л.С. Гринберга — два реостата в одном. Он намотал одновременно на один цилиндр-каркас две одинаковые обмотки, одну из которых включил в качестве нагрузочного сопротивления (а.с. № 148127, 1967 г.) и получил при этом нелинейную функцию сопротивления, зависящую от перемещения контакта — движка.

Оказалось, что для получения квадратичной зависимости величины сопротивления от положения контак-та-движка нужно просто зашунти-ровать выводы реостата омическим сопротивлением. Так поступил П.Н. Музаченко (а.с. № 112837, 1948 г.) и предложил использовать такой реостат в качестве пускорегули-рующего реостата шунтовых или се-риесных электрических машин.

Реостат в виде лентопротяжного механизма магнитофона сделал А.А. Кольцов (а.с. № 156594, 1962 г., рис 8). В качестве резистивного элемента в нём используется тонкоплёночный проводящий слой 1, нанесённый на гибкую, непроводящую ток ленту 2, которая закреплена концами на изолированных друг от друга вращающихся катушках 3 и 4. Катушки электрически соединены с проводящим слоем ленты, при их вращении лента перематывается с одной катушки на другую вокруг контактного ролика 5 — среднего вывода переменного сопротивления.

Однако перемотка, согласитесь, недостаточно быстрый способ регулирования сопротивления в особенности, если необходимые величины сопротивлений (номиналы) достигаются на противоположных концах ленты. Переменный резистор, сопротивление которого можно быстро изменять в широких пределах просто нажатием пальца, придумали М.Т. Походун и А.А. Якиманский (а.с. № 1413680, 1988 г., рис. 9). Спиралевидный каркас 1 выполнен в виде телескопической пружины, на поверхность которой с постоянным шагом намотана резистивная обмотка 2. Каркас размещён между двумя то-копроводящими основаниями 3 и 4, одно из них подвижно. Участки витков, обрагцённые к основаниям, выполнены без изоляции. С увеличением усилия, прикладываемого к подвижному основанию, витки спиралевидного каркаса, приходя в соприкосновение с токопроводя-щими основаниями, уменьшают сопротивление резистора.

Самые распространённые переменные электрические сопротивления круговые. (На рис. 10 показан вариант резистора такого типа, загци-щённый а.с. № 195535, 1965 г., авторы

12 2007 №06 ТМ