Variabele weerstanden uitgelegd: typen, toepassingen en stroomcontrole

In een elektrisch circuit, fungeert een weerstand als een vaste beperking van de stroom zonder de stroom volledig aan of uit te schakelen. Een variabele weerstand stelt fijner controle over stroom toe door de hoeveelheid weerstand te veranderen. Naarmate de weerstand toeneemt, daalt de hoeveelheid stroom. Voorbeelden van variabele weerstanden zijn het volumeknopje op een radio en een dimmer die gebruikt wordt voor een licht. Rheostaten en potentiometers zijn twee veelvoorkomende typen van deze apparaten.

Variabele weerstanden hebben twee basiscomponenten. Het materiaal dat de weerstand levert, heet het element. Het element heeft een van twee typen banen: lineair of logaritmisch.

Een lineaire baan betekent dat de verandering in weerstand constant is door het hele element. In het algemeen zal een lineaire baan variabele weerstand de helft van de totale mogelijke weerstand hebben wanneer de wiper in het direct centrum van de baan is. Een logaritmische baan heeft een trage verandering in weerstand aan het ene einde en een veel snellere verandering aan het andere. In een logaritmische baan is het halve punt van het element niet de helft van de totale mogelijke weerstand.

Het bewegende component, dat gebruikt wordt om de weerstand in te stellen, heet de wiper, of borstel. Afhankelijk van de constructie van de weerstand, wordt de wiper vaak bediend met een schuifschakelaar of knop. Om het circuit te voltooien, maakt de wiper contact ergens langs de lengte van het element. De weerstand zal veranderen op basis van waar de wiper het element contacteert.

Een rheostaat is het simpelste type variabele weerstand, ontworpen om de volledige stroom van het circuit aan te kunnen. Over het algemeen heeft het slechts twee klemmen en wordt in serie met de last die het regelt geplaatst. Het circuit is direct bedraad aan het element en aan de wiper. Rheostaten zijn doorgaans groter dan potentiometers vanwege de lasten die ze moeten dragen.

Visueel is het element het meest herkenbare deel van een rheostaat. Draadlengte beïnvloedt weerstand, dus de spoel van draad vergroot de beschikbare lengte, wat de mogelijke weerstand vergroot. Terwijl de wiper over de spoel gaat, neemt de weerstand toe of af.

Een potentiometer is een variabele weerstand die veel fijner controle toestaat dan een rheostaat, omdat het ook functioneert als een spanningsdeler. Het levert een spanning anders dan wat beschikbaar is voor het circuit van de voeding. Het heeft meestal drie klemmen, waarvan een gebruikt wordt voor referentiespanning, wat de precisie vergroot. Het element in een potentiometer is meestal een koolstoffilm.