איגוד הנגד: בסדרות, במקביל ומעורב בתרגילים

איגוד הנגד הוא מעגל שיש בו שני נגדים או יותר. ישנם שלושה סוגי אסוציאציות: מקבילות, סדרות ומעורבות.

על ידי ניתוח מעגל, אנו יכולים למצוא את הערך של ה- נגד שווה ערך, כלומר ערך ההתנגדות בלבד שיכול להחליף את כל האחרים מבלי לשנות את ערכי הכמויות האחרות הקשורות למעגל.

כדי לחשב את המתח שמסופקים כל הנגדים אליו אנו מיישמים את חוק האום הראשון:

U = R. אני

איפה,

U: הפרש פוטנציאל חשמלי (ddp), נמדד בוולט (V)
ר: התנגדות, נמדדת באום (Ω)
אני: עוצמת הזרם החשמלי, נמדדת באמפרס (A).

איגוד נגדי הסדרה

בעת התאמת נגדים בסדרה, הנגדים מחוברים ברצף. זה גורם לשמירה על הזרם החשמלי בכל המעגל, ואילו המתח החשמלי משתנה.

לפיכך, ההתנגדות המקבילה (R_{שווה ערך}) של מעגל תואם את סכום ההתנגדות של כל הנגד הקיים במעגל:

ר_{שווה ערך} = R₁ + R₂ + R₃ +... + ר_לא

איגוד הנגדים המקבילים

באיגוד הנגדים במקביל, כל הנגדים כפופים לאותו דבר הבדל פוטנציאלי. הזרם החשמלי מחולק לפי ענפי המעגל.

לפיכך, ההופכי של ההתנגדות המקבילה של מעגל שווה לסכום ההפכים של ההתנגדויות של כל נגד במעגל:

כאשר, במעגל מקביל, ערך ההתנגדות שווה, אנו יכולים למצוא את הערך של התנגדות שווה ערך על ידי חלוקת ערך ההתנגדות במספר ההתנגדויות במעגל, או לִהיוֹת:

איגוד הנגד המעורב

באסוציאציה של נגדים מעורבים, הנגדים מחוברים בסדרה ובמקביל. כדי לחשב אותו, ראשית אנו מוצאים את הערך המתאים לאסוציאציה המקבילה ואז מוסיפים את הנגדים בסדרה.

לקרוא

• נגדים
• התנגדות חשמלית
• נוסחאות פיזיקה
• חוקי קירכהוף

תרגילים נפתרו

1) UFRGS - 2018

מקור מתח שכוחו החשמלי הוא 15 וולט בעל התנגדות פנימית של 5 Ω. המקור מחובר בסדרה עם מנורת ליבון ונגד. מדידות מתבצעות ומוודא שהזרם החשמלי העובר דרך הנגד הוא 0.20 A, וכי הפרש הפוטנציאל במנורה הוא 4 V.

בנסיבות אלה, ההתנגדות החשמלית של המנורה והנגד הם, בהתאמה,

א) 0.8 Ω ו- 50 Ω.
ב) 20 Ω ו- 50 Ω.
ג) 0.8 Ω ו- 55 Ω.
ד) 20 Ω ו- 55 Ω.
ה) 20 Ω ו- 70 Ω.

ראה תשובה

מכיוון שנגדי המעגל מחוברים בסדרה, הזרם העובר בכל אחד מחלקיו שווה. באופן זה, הזרם דרך המנורה שווה גם ל -20 A.

לאחר מכן נוכל להחיל את חוק האום הראשון לחישוב ערך ההתנגדות של המנורה:

U_ל = R_ל. אני

עכשיו, בואו נחשב את התנגדות הנגד. מכיוון שאיננו יודעים את ערך ה- ddp בין המסופים שלו, נשתמש בערך ה- ddp הכולל של המעגל.

לשם כך, נשתמש בנוסחה בהתחשב בהתנגדות המקבילה של המעגל, אשר במקרה זה שווה לסכום כל ההתנגדויות במעגל. אז יש לנו:

U_{סך הכל} = R_{שווה ערך}.אני

חלופה: ב) 20 Ω ו- 50 Ω

2) PUC / RJ - 2018

במעגל יש 3 נגדים זהים, שניים מהם מוצבים במקביל זה לזה, ומחוברים בסדרה עם הנגד השלישי ועם מקור 12V. הזרם הזורם דרך המקור הוא 5.0 mA.

מה ההתנגדות של כל נגד, ב- kΩ?

א) 0.60
ב) 0.80
ג) 1.2
ד) 1.6
ה) 2.4

ראה תשובה

בידיעת הערך של ה- ddp הכולל והזרם שעובר במעגל, אנו יכולים למצוא את ההתנגדות המקבילה:

U_{סך הכל} = R_{שווה ערך}.אני

מכיוון שההתנגדויות בעלות אותו ערך, ניתן למצוא את ההתנגדות המקבילה על ידי ביצוע:

חלופה: ד) 1.6

3) PUC / SP - 2018

קבע, באום, את ערך ההתנגדות של הנגד המקביל של האסוציאציה להלן:

א) 0
ב) 12
ג) 24
ד) 36

ראה תשובה

עם שמות לכל צומת במעגל, יש לנו את התצורה הבאה:

מכיוון שקצוות חמשת הנגדים המסומנים מחוברים לנקודה AA, לכן הם מקוצרי מעגל. יש לנו נגד אחד שהמסופים שלו מחוברים לנקודות AB.

לכן ההתנגדות המקבילה של המעגל שווה ל- 12 Ω.

חלופה: ב) 12