אִרגוּןבנגדים הוא המעגל החשמלי שנוצר על ידי שני אלמנטים או יותר של התנגדות חשמלית אוהם (קבוע), דולק בסדרה, במקביל או עדיין, בא אסוציאציה מעורבת. כאשר הם מחוברים בסדרה, הנגדים עוברים על ידי אותו דבר זרם חשמלי, כאשר במקביל, פוטנציאל חשמלי זהה לגבי הנגדים המשויכים.
תראהגַם: החוק הראשון של אוהם: חישוב התנגדות חשמל
נגדים
נגדים הם אלמנטים שמטרתם העיקרית היא דור של חוֹם דרך מעבר הזרם החשמלי. התנגדות חשמלית, בתורו, נוגעת למאפיין של נגדים, מה שגורם להם להציע התנגדות לטיפול בעומס בְּתוֹך.
כאשר לנגד התנגדות חשמלית קבועה, עבור כל ערך של פוטנציאל חשמלי המופעל בין המסופים שלו, אנו אומרים שהוא נגד אוהם. למידע נוסף על אלמנטים אלה, קרא: נגדים.
חוזק שווה ערך
התנגדות מקבילה היא משאב שרגיל לפשט מעגלים חשמליים נוצר על ידי אסוציאציות נגד, או אפילו כדי להשיג התנגדות חשמלית שונה מאלו שיש לנו. כאשר אנו מחשבים את ההתנגדות המקבילה אנו מנסים למצוא מהי ההתנגדות נגד יחיד השווה את ההתנגדות של קבוצת הנגדים.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
איגוד נגדי הסדרה
כאשר הם מחוברים בסדרה, הנגדים הם
חוצה אותו זרם חשמלי. בחיבור סדרתי, כל האלמנטים המחוברים מחוברים באותו ענף של המעגל, כך שהמסוף של אחד הנגדים מחובר ישירות למסוף של הנגד הבא. האיור הבא מראה כיצד נוצר חיבור טורי וכיצד מייצג חיבור זה:
כאשר הנגדים מחוברים בסדרה, הפוטנציאל המופעל על גבי מסופי המעגל מחולק בין הנגדים, במילים אחרות, כל המתח המופעל יורד בהדרגה לאורך מעגל המורכב מנגדי סדרה.
בסוג זה של שיחות, ההתנגדות החשמלית האישית מסתכמתכך שההתנגדות המקבילה של המעגל ניתנת על ידי סכום ההתנגדויות המחוברות בסדרה. שעון:
בקצרה:
- בחיבור סדרתי, ההתנגדויות מתווספות,
- בחיבור סדרתי, הפוטנציאלים החשמליים מסתכמים,
- בחיבור סדרתי, הזרם החשמלי זהה לכל הנגדים.
להלן אנו מציגים את הנוסחה המשמשת לחישוב ההתנגדות המקבילה עבור נגדי סדרה:
אסוציאציה מקבילה
בקישור מקביל, הנגדים מחוברים ל- אותו פוטנציאל חשמליעם זאת, הזרם החשמלי העובר בכל נגד יכול להיות שונה אם לנגדים התנגדות חשמלית שונה.
אסוציאציה מקבילה מתקבלת כאשר הנגדים מחוברים כך ש- זרם חשמלי מתפצל כאשר הוא עובר דרכם. בסוג זה של התאגדות, ההתנגדות החשמלית המקבילה תהיה תמיד קטנה יותר מההתנגדות הקטנה ביותר.
כדי לחשב את ההתנגדות המקבילה בקשר הנגדים במקביל, נוסיף את ההפך של ההתנגדויות הבודדות:
למקרה שבו אתה רוצה לחשב את ההתנגדות של רק שניים נגדים במקביל, ניתן לעשות זאת באמצעות תוצר סכום ההתנגדויות האינדיבידואליות. לבדוק:
מקרה ספציפי נוסף הוא המקרה בו N נגדים זהים מחוברים במקביל. במקרה זה, כדי לחשב את ההתנגדות המקבילה של המעגל, פשוט חלקו את ערך ההתנגדות האישי במספר הנגדים:
בקצרה:
- בחיבור מקביל, הזרם החשמלי מחולק על פי ההתנגדות החשמלית של כל ענף;
- בקשר מקביל, ההתנגדות המקבילה קטנה מההתנגדות הקטנה ביותר;
- בחיבור מקביל, כל הנגדים מחוברים תחת אותו פוטנציאל חשמלי.
איגוד הנגד המעורב
בקשר מעורב של נגדים, יכול להיות שיש כל כךחיבוריםבסִדרָהכמהחיבוריםבמַקְבִּיל. ראה איור למטה, ניתן לראות כמה נגדים המחוברים בסדרה, מחוברים לשני נגדים המחוברים במקביל זה לזה:
כדי לפתור את זה, יש צורך לפתור לְחוּד, הנגדים המחוברים במקביל והנגדים המחוברים בסדרה.
- כאשר ישנם נגדי סדרה מחוץ לחיבור המקביל, ניתן לפתור את הקשר במקביל להוסיף את התוצאה שהתקבלה להתנגדות של הנגדים האחרים המחוברים פנימה סִדרָה;
- כאשר ישנם נגדים המחוברים בסדרה בתוך חיבור מקביל, יש צורך להוסיף את ההתנגדויות כדי שנוכל לבצע את חישוב ההתנגדות המקבילה במקביל.
תראהגַם:גנרטורים חשמליים: מה הם ואיך מחשבים כוח אלקטרומוטורי
תרגילים נפתרו
שאלה 1) ארבעה נגדים אוהם בעלי התנגדות השווה ל- 10 Ω, 20 Ω, 30 Ω ו- 40 Ω מחוברים בסדרה ואז במקביל. הערכים המתקבלים לעמידות המקבילה בכל אחד מהמקרים הללו שווים בהתאמה:
א) 150 Ω ו- 36 Ω
ב) 10 Ω ו 92 Ω
ג) 100 Ω ו- 4.8 Ω
ד) 15 Ω ו- 12 Ω
ה) 30 Ω ו- 90 Ω
פתרון הבעיה
חלופה ג. כדי לחשב את ההתנגדות המקבילה בסדרה, מספיק להוסיף כל אחד מההתנגדויות, באופן זה, ההתנגדות המקבילה של האסוציאציה בסדרה תהיה 100 Ω. על מנת שנוכל לחשב את ההתנגדות המקבילה של קבוצת נגדים זו, כאשר היא משויכת במקביל, עלינו לבצע את החישוב הבא, שימו לב:
כדי לבצע את החישוב שהוצג, היה צורך לחשב את המכפיל הנמוך ביותר בין המונים 10, 20, 30 ו- 40. לאחר מכן נכפיל את עצמנו, וכתוצאה מכך התנגדות שווה ערך קטנה מההתנגדויות הקטנות ביותר ושווה לערך 4.8 Ω.
שאלה 2) חשב את ההתנגדות המקבילה המשוערת של קשר מעורב שבו שני נגדים, 10 Ω ו- 20 Ω, משויכים בסדרה עם שני נגדים אחרים, 30 Ω ו- 40 Ω, הקשורים ב מַקְבִּיל.
א) 80Ω
ב) 47 Ω
ג) 33 Ω
ד) 51 Ω
ה) 27 Ω
פתרון הבעיה:
חלופה ב. ראשית, אנו מוסיפים את ההתנגדות של 10 Ω ו- 20 Ω, וכתוצאה מכך 30 Ω. לאחר מכן אנו מייצרים את המוצר על ידי הוספת התנגדות של 30 Ω ו- 40 Ω, וכתוצאה מכך 120/7 Ω, בערך 17.1 Ω. סכום ההתנגדויות המקבילות הללו הוא אפוא כ- 47 Ω.
מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה
