נתיכים הם מכשירי אבטחה המגנים על מעגלים חשמליים נגד הנזק שעלול להיגרם מעומס יתר של זרם חשמלי. בתוך הנתיכים יש חוט של çחומוס אוֹ ופַּח במימדים משתנים, שנוצרו כדי לעמוד במגבלת טמפרטורה מסוימת ואז נמסו, תוך הפרעה למעגל הזרם החשמלי.
תראהגַם: אפקט ג'ול - מה זה, נוסחאות פתורות ותרגילים
לשם מה נתיכים?
המטרה העיקרית של נתיכים היא להפוך את המעגל החשמלי לבטוח. עלייה פתאומית בעוצמת הזרם החשמלי הזורם במעגל חשמלי יכולה לגרום התחממות יתר, שמובילים לשריפות, כוויות וכו '.
נתיכים מגנים על רכיבים אלקטרוניים רגישים מפני קצרים, שהם המקרים שבהם התנגדות חשמלית של מעגל אלקטרוני עובר הפחתה חדה עקב נוכחותם של זיהומים כגון מים, המכילים כמות גדולה של מלח מינרלי.
נתיכים שימושיים גם כדי להגן על מעגלים מפני עומסי יתר. העומס יתר מגיע מרשת ההפצה של חַשְׁמַלעם זאת, יכול לקרות במעגלים חשמליים בעלי ממדים גרועים.
איך נתיכים עובדים
בתוך הנתיכים יש חוט של çחומוס אוֹ ופַּח, שממדיהם (שטח חתך ואורך) מחושבים כך שהוא יכול לעמוד בזרם חשמלי מרבי מסוים. אם הזרם החשמלי עולה על הערך המקסימלי הנתמך, החוט נמס והמעגל נשבר, מבלי שייגרם נזק נוסף לרכיבים המחוברים האחרים.
הבחירה בעופרת או בפח כחומר להכנת נתיכים אינה אקראית - למתכות אלה יש שפל נקודת היתוךכלומר הם נמסים בטמפרטורות לא גבוהות במיוחד.
ההיתוך של חוט העופרת הקיים בתוך הנתיכים מתרחש עקב תופעהפִיסִיקַאִי ידוע כ זה נעשהג'אוּל. באפקט הג'ול, מעבר הזרם החשמלי הופך את האטומים בסריג הקריסטל של המתכת ליותר נסערים. ההשפעה המקרוסקופית של תסיסה זו היא להגבירנותןטֶמפֶּרָטוּרָה של החוט.
בְּ מידות החוטים המשמשות בתוך הנתיך משפיעות על ההתנגדות החשמלית של אותו חוט, אשר, בתורו, הוא ביחס הפוך לשטח החתך של החוט - ככל שהחוט "עבה" יותר, כך התנגדותו נמוכה יותר, כתוצאה מכך, מעבר הזרם החשמלי דרך חוט זה יפיג פחות חום והנתיך יעמוד בעוצמות זרם גבוהות יותר חשמלי. התנהגות זו מתוארת על ידי החוק השני של אוהם, לבדוק:
בנוסחה, R תואם את ההתנגדות החשמלית של חוט העופרת; ρ, ההתנגדות של החומר; אני אורך החוט; ו- A הוא שטח החתך של החוט.
סוגי נתיכים
ישנם סוגים שונים של נתיכים עם טווחי זרם חשמלי משתנים. עם זאת, כולם משחקים את אותוכיבוש - להפריע את מעבר הזרם החשמלי על ידי מיזוג של קישור מוליך.
המודל הנפוץ ביותר של נתיכים מכונה סתום. היישום העיקרי שלה הוא בטיחותם של מעגלי חשמל למגורים, שזרם החשמל שלהם נע בין 2 A ל- 63 A. סוג זה של נתיך בעל צורה גלילית ונמצא בקלות במספר רב של בתים.
נתיך ומפסק
נתיכים ומפסקים מנגנים פונקציות דומות במעגלים חשמליים, לעומת זאת, האחרונים פועלים בצורה שונה במקצת. בעוד נתיכים מושלכים לאחר הפרעת זרם חשמלי, ה- מפסקים עשויים להמשיך לפעול אם לא נגרם נזק הקשור להתחממות יתר.
בתוך המפסקים יש להב דו-מתכתי. סוג להב זה מכיל שתי מתכות מודבקות שונות. מקדמי הרחבהלכן, כאשר יש עלייה פתאומית בטמפרטורה, אחת הלמיניות מתרחבת יותר מהשנייה, מכופפת אותה הִתפָּרְקוּתאומעגל חשמלי.
מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה