מהי התנגדות חשמל - סקירה כללית

החומרים מסווגים לשני סוגים שונים, כלומר מנצחים ומבודדים. מוליך מאפשר זרימת זרם ואילו מבודד לא. אז חומרי המוליך צריכים לדרוש את נַגָד רכיבים במבנה שלהם. לכל מכשיר חשמלי יש מעגל פנימי והעבודה של מעגל זה תלויה בעיקר במתח הכניסה הנכון, בחיבורי הארקה ובחום המפוזר צריך להיות מינימלי. מכל אלה אחת הנקודות החשובות שיש לקחת בחשבון כאן היא התנגדות המעגל. בכל תכנון מעגלים חשמליים, הנגדים ממלאים תפקיד מפתח בכך שהם עוזרים למעגל לשמור על המתח והזרם המתאימים. בסוף מאמר זה נלמד מהי התנגדות חשמלית, יחידת התנגדות, התנגדות בחשמל, התנגדות ומוליכות חשמלית, נוסחה ודוגמאות.

מהי התנגדות חשמלית?

נגד הוא דו-מסוף רכיב חשמלי . המאפיין העיקרי של הנגד הוא להתנגד לזרימה החשמלית או להפחית את הזרימה הנוכחית. מכיוון שלעתים הוא מאפשר זרימת זרם גבוהה כך שהוא יכול לפגוע במכשיר. כל מכשיר חשמלי דורש מתח כניסה כדי להתחיל לעבוד מכיוון שהמכשיר מקבל את מתח הכניסה המספיק מתח זה עוזר להשיג אנרגיה מספקת כדי שזרימת אלקטרונים. כתוצאה מכך נוצר זרם במכשיר. לכל מכשיר יש מגבלות כמו הספק כניסה מרבי, רמת זרם מקסימלית. אז כשהמכשיר נהיה יותר זרם מהמגבלה שלהם, זה יהיה נזק. כדי למנוע זאת עלינו להגביל את הזרם באמצעות נגד.

בעת תכנון המעגל למכשיר, היצרנים מכירים את המגבלות החשמליות למכשיר. על פי הדרישה, הם מציבים מעט נגדים במעגל כדי לשמור על הזרם המספיק. למרות שניתן יהיה למנוע / להימנע מהזרם העודף על ידי הנגדים. באופן זה, הנגדים ממלאים תפקיד חשוב במעגלים ובמכשירים.

חוק אוהם

מדען גרמני ג'ורג 'סימון אוהם הציע משפט שמראה את הקשר בין מתח, זרם ונגד. לפי משפט זה, אנו יכולים למצוא כמה ערך התנגדות נדרש למעגל בעל ערך הידיעה של מתח וזרם. כמו כן אנו יכולים למצוא את ערך המתח, הנגד וערכי הזרם על פי חוק המשפט אוהם.

חוק אוהם

חוק אוהם קובע כי הזרם דרך חומר / מכשיר מוליך בין הטווחים הוא פרופורציונלי ישירות למתח באותו טווח. או בדרך אחרת, הזרם שנוצר דרך מכשיר מוליך הוא פרופורציונלי ישירות למתח הכניסה שלו. יחידת ההתנגדות היא אוהם ומסומנת בסמל Ω. המשוואה שלהלן מציגה את נוסחת ההתנגדות החשמלית.

V = I * R

מחוק אוהם מעל, אנו יכולים למצוא גם את ערך הזרם והתנגדות.

אני = V / R

R = V / I

איך עובד נגד?

הנה השאלה המעניינת מגיעה, כיצד פועל הנגד וכיצד הוא ימנע את זרימת החשמל? התשובה היא שזה תלוי במבנה ובעיצוב שלו. אם נצפה בבירור בתכנון הנגד, נדע כי הוא קצר, יש לו פסי צבע בחלקו העליון ויש לו שני חיבורים, באמצעות זה נוכל לחבר כל אחד מהצדדים למעגל. האיור שלהלן מציין כיצד נראה נגד.

נַגָד

בתוך נגד - אם אתה שובר ופותח צד כלשהו של נקודת הרצועה בצבע הנגד, אתה יכול לצפות במוט נחושת מבודד המכוסה חוט נחושת סביבו. ספירת סיבובי חוטי הנחושת יכולה להיקבע על ידי ערך ההתנגדות של הנגד. אם לנגד יש יותר סיבובי נחושת בצורה דקה אז לנגדים כאלה יש התנגדות גבוהה יותר. אם הנגד בעל סיבובי נחושת נמוכים אז לנגדים מובנים כאלה ערך התנגדות נמוך יותר. נגדים בעלי ערך התנגדות נמוך יותר מתאימים למעגל מיני או ליישומים או להתקנים קטנים יותר. זהו ההפרשה לגבי האופן שבו הנגדים הם בעלי ערך התנגדות שונה. החלק הבא יידע כיצד גודל הנגד משפיע על ערך ההתנגדות שלו.

האם גודל הנגד משפיע על ערך ההתנגדות החשמלית?

גודל הנגד יכול גם להחליט על ערך ההתנגדות. איך זה אומר על פי ג'ורג 'אוהם, הוכיח גם קשר בין אורך ונגד וחומר (מאיזה חומר הנגד נוצר). על פי הצהרתו, המשוואה היא

R = ρ * L / A

כאן

R = התנגדות

Ρ = עמידות החומר

L = אורך

A = שטח

כידוע החומרים מסווגים לשני סוגים. הם מוליכים ומבודדים. בחומר מוליך, האורך ממלא תפקיד חשוב תוך שמירה על ערך ההתנגדות. בחומר מוליך אם אורך החוט ארוך כל כך, יש בו מספר גדול של אלקטרונים חופשיים. אז האלקטרונים הללו יקבלו מספיק אנרגיה קינטית כשיש להם מתח כניסה מספיק. ואלקטרונים אלה מקבלים התנגשות עם יונים חיוביים אחרים.

לכן, מוליך ארוך יותר מציע יותר התנגדות מאשר המוליך / חוט הקצר יותר. אם אורך החוט גדל, אז ההתנגדות שלו גם עולה בהתאם להצהרה לעיל. אך אם שטח החומר גדל, ההתנגדות פוחתת. כאן ההתנגדות והאזור של החומר הם ביחס הפוך זה לזה. וסוג החומר יכול גם להפר את ערך ההתנגדות. כמו הטמפרטורה יכולה לשנות את ערך ההתנגדות.

• אם המכשירים חיוביים מקדמי טמפרטורה ואז ההתנגדות גוברת עם עליית הטמפרטורה.
• אם משתמשים בנגדים בצורה סדרתית במעגל אז מעגל כזה נקרא כרשת מחלקי מתח.
• כאשר משתמשים בנגדים בצורה מקבילה במעגל אז מעגל כזה נקרא רשת החלוקה הנוכחית.
• ניתן לדעת את ערך הנגדים על ידי טכניקת קידוד הצבעים. ישנם 3 נגדי פס ונגדי ארבעה רצועות נמצאים בשימוש נרחב במעגלים. על כל הנגדים רצועת צבע על החלק העליון. צבעים אלה עוזרים למצוא את ערך ההתנגדות שלהם. הצבעים הזמינים בנגדים הם שחור, חום, אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, סגול, אפור ולבן. על כל הנגד, הפס הצבעוני האחרון מציין את ערך הסובלנות. ישנם ארבעה צבעים ברצועה האחרונה של הנגדים. הם חומים, אדומים, זהב וכסף.
• ערך הסובלנות לחום הוא ± 1%, אדום ± 2%, זהב ± 5%, כסף ± 10%.

כל מכשיר חשמלי דורש חשמל כדי לעבוד כראוי. ניתן להתנגד לזרם האלקטרונים התנגדות חשמלית . נגדים יש שני מסופים והתנגדותם יכולה להיות תלויה במספר סיבובי הנחושת בתוך הנגד. ראינו כיצד הנגד יכול להתנגד לזרימת האלקטרונים. על ידי טכניקת קידוד הצבעים אנו יכולים למצוא את ערך התנגדות הנגד. ישנם שלושה נגדי ארבעה רצועות ומשתמשים במעגלים החשמליים.