הגדרה של התנגדות חשמלית

ההתנגדות החשמלית, או המכונה גם נגד, היא רכיב אלקטרוני שתפקידו בתוך המעגלים הוא להתנגד למעבר זרם חשמלי דרכו. עבור מחברים רבים, התנגדות מתייחסת ספציפית לתכונה הפיזיקלית, המתבטאת באוהם (Ω), והמילה נגד משמשת כשמדובר ברכיב.

פוטנציומטרים או ריאוסטטים הם נגדים משתנים המאפשרים השגה בין טרמינל קיצוני ובינוני, חלק מההתנגדות בין שני הטרמינלים הקיצוניים של רְכִיב.

תכונת ההתנגדות היא הפוכה ממוליכות, וגורמים שונים קובעים את ההתנגדות של א החומר, שהעיקריים שבהם הם אופי החומר (מתכות, קרמיקה וכו'), הגיאומטריה שלו והטמפרטורה בה הוא נמצא למצוא. ניתן לחשב את ההתנגדות החשמלית של מוליך באמצעות הביטוי:

\(R = \frac{{\rho \cdot L}}{s}\)
איפה,
R: התנגדות חשמלית (Ω)
ρ: התנגדות חשמלית
S: שטח חתך של המוליך
L: אורך המוליך

ההתנגדות של מוליך תלויה בהתנגדות שלו, באורך ובשטח החתך שלו.

עמותת התנגדות

ברזולוציה של מעגלים חשמליים הכרוכים בהתנגדויות, בדרך כלל יש צורך לקבוע את ההתנגדות המקבילה של אסוציאציה של נגדים, שהשילובים הנפוצים ביותר שלהם הם בסדרות ו מַקְבִּיל.

נגדים בסדרה: אלו שני נגדים או יותר שמחוברים באמצעות טרמינל משותף אחד. לפי סוג זה של אסוציאציות, כאשר הם מחוברים למקור מתח, אותה עוצמת זרם (i) מסתובבת.

ההתנגדות המקבילה לחיבור סדרה נקבעת על ידי הוספת כל אחת מההתנגדויות במערך:

\({R_{equi – series}} = \mathop \sum \limits_{i = 1}^n {R_i}\)

לדוגמה, אם יש לך שלושה נגדים בסדרה, כפי שמוצג, ההתנגדות המקבילה תהיה:

\({R_{equi – series}} = 100 + 150 + 210\)

ר._equi-series = 460 Ω

נגדים במקביל: ההסדרים במקרה זה מזוהים מכיוון שלשני נגדים או יותר יש שני הטרמינלים שלהם משותפים. כאשר סוגים אלה של חיבורים קיימים במעגל המופעל על ידי מקור, המתח (V) המופק על פני המסופים של כל הנגדים זהה.

ההיפוך של ההתנגדות המקבילה של סידור מקביל מתקבל על ידי הוספת ההפוכים של ההתנגדויות.

\(\frac{1}{{{R_{equi – parallel}}}} = \mathop \sum \limits_{i = 1}^n \left( {\frac{1}{{{R_n}}}} \ימין)\)

לדוגמה, אם יש לך שלושה נגדים במקביל כפי שמוצג בתמונה, ההתנגדות המקבילה תהיה:

\(\frac{1}{{{R_{equi – מקביל}}}} = \frac{1}{{100\;}} + \frac{1}{{150\;}} + \frac{1 {{210\;}}\)

\({R_{equi – parallel}} = 46.67\;\)

הערה: אם זמינות רק שתי התנגדויות במקביל, ההתנגדות המקבילה מתקבלת על ידי היחס בין המכפלה של שתי ההתנגדויות חלקי הסכום שלהן.

לדעת את ערך הנגד והמתח או הזרם שלו, ניתן לקבוע את הפרמטר החסר מחוק אוהם:

V = i. ר.

קוד צבע

לכל החומרים יש התנגדות חשמלית מסוימת, ובאלקטרוניקה, הרכיב הזה מגיע במצגות שונות, כגון נגדים קרמיים, המשתמשים בקוד צבע כדי לציין את הערך הנומינלי והסובלנות שלהם, או נגדים משתנים או פוטנציומטרים. הטבלה הבאה מציגה את הערכים השונים בהתאם לקוד צבע הנגד:

ההתנגדות מכילה ארבע פסים צבעוניים: שתי הדמויות הראשונות מבטאות את מקדם ההתנגדות, ה הצבע השלישי הוא גורם הכפל בחזקת בסיס 10, והפס הרביעי מייצג את האחוז של סוֹבלָנוּת.

בהתחשב ברצף הצבעים המוצג בנגד התמונה, ניתן לקבוע שערכו הוא (15×10² ± 5%) Ω

יישומי התנגדות

כמעט כל המעגלים החשמליים והאלקטרוניים משתמשים נגדים חשמליים כדי להשיג את הווריאציות של מתח או עוצמת זרם בהתאם לדרישות של מעגל חשמלי.

האלקטרוניקה התפתחה ומדי יום הרכיבים הופכים קומפקטיים ומשולבים יותר על מנת לחסוך במקום ולהרחיב את התכונות שלהם.

הנגדים החשמליים הקבועים הנפוצים ביותר הם פחמן או סרט, פצע או חוט, וסגסוגת מתיחה.

כאשר זרם עובר דרך אלמנט עם התנגדות, נוצר בו כוח, שבדרך כלל מתפזר כחום, ולכן בדרך כלל משתמשים בו. עיקרון זה ביישומי מגורים ותעשייתיים רבים שבהם הוא נדרש להפיק חום, כגון כיריים חשמליות או תנורים תַעֲשִׂיָתִי.