docהתנגדות חשמלית
download 
Report Transcription
התנגדות חשמלית
התנגדות חשמלית Resistance התנגדות חשמלית Resistance התנגדות חשמלית :הינה תכונה של החומר ,שמתארת עד כמה הוא יכול להתנגד למעבר זר חשמלי דרכו .התנגדות חשמלית נמדדת ביחידות אוה ) ,(Ωונהוג לסמנה באות .R נגד : Resistorהוא רכיב חשמלי שתכונתו העיקרית היא התנגדות חשמלית .כאשר עובר זר חשמלי בנגד ,נוצר על פניו מפל מתח .בנגד ישנה המרה של אנרגיה חשמלית לחו )אנרגיה תרמית( .אפשר לראות בהתנגדות חשמלית את המקבילה החשמלית לחיכו המכאני היות שהיא יוצרת הפסד אנרגיה שאינו נית למחזור. לנגדי שהתנגדות קבועה צורה גלילית .הנגדי עשויי לרוב מחומר קראמי שמקצותיו יוצאי שני מוליכי מתכתיי. סימון על נגדים קבועים בתהלי הייצור מקובל לסמ על נגדי את ער ההתנגדות של הנגד ואת אחוז הדיוק שלו על ידי פסי צבע .סימו זה מכונה ג "קוד נגדי" .במעגלי פשוטי אחוז הדיוק הוא לרוב ,20% א במערכות שבה הדיוק חשוב ישולבו נגדי ע אחוז דיוק הקט מ 1%של סטייה מער ההתנגדות המצוי על הנגד .שני פסי הצבע הראשוני מסמני את שתי הספרות הראשונות של מידת ההתנגדות .הצבע השלישי מסמ את מספר האפסי שיש להוסי %לשתי הספרות הראשונות והצבע הרביעי את אחוז הדיוק .סדרת הצבעי מתחילה מהמרווח הקט יותר של תחילת הנגד. צבע שחור חו אדו כתו צהוב ירוק כחול סגול אפור לב זהב כס% ללא צבע נגד של 75אוה נגד של K100אוה מספר מכפיל 1 0 10 1 100 2 1K 3 10K 4 100K 5 1M 6 10M 7 100M 8 1G 9 0.1 0.01 דיוק ±1% ±2% ±0.5% ±0.25% ±0.1% ±5% ±10% ±20% ________________________________________________________________________________________________________________________ -1- www.zaher.co.il התנגדות חשמלית Resistance דגמה :1 נחשב למשל ער של נגד בעל הצבעי הבאי: 5 ערכי הצבעי לפי הטבלה : 5 7 6 ספרה שנייה אחוז דיוק מס' אפסי מימי ואז הער של הנגד הוא : ספרה ראשונה 6 7 0 0 0 0 0 ± 5 % [ Ω ] = 6.7 [ MΩ ] ± 5% נחשב את הגבולות של ער הנגד : Rmax = 6.7*1.05 = 7.035M Ω Rmin = 6.7*0.95 = 6.365M Ω זהו בעצ התחו שבו יכול להיות ער הנגד. חישוב ערך נגד לפי יחס מתח זרם אפשר להגדיר את התנגדות המולי בעזרת הקשר בי המתח הנופל על המולי ,Uלבי הזר העובר דרכו . I U =R I דגמה :2 מולי עשוי נחושת ,מחובר למקור מתח של ] ,15[vהזר העובר במולי הוא ] ,3[Aמהי התנגדותו של המולי ? U 15 ]R = = = 5[Ω I 3 הערה :1 כאשר ער ההתנגדות גדול ,נהוג להשתמש ביחידות הבאות : קילו או 1Kilo _ ohm = 1K Ω = 1000Ω = 103 Ω מגה או 1Mega _ ohm = 1M Ω = 1000000Ω = 106 Ω גיגה או 1Giga _ ohm = 1GΩ = 1000000000Ω = 109 Ω ________________________________________________________________________________________________________________________ -2- www.zaher.co.il התנגדות חשמלית Resistance הגורמים הקובעים את ערך הנגד למדנו כי ער הנגד נתו על ידי היחס של המתח והזר .לכ ,כדי לחשב את הער של הנגד נצטר לחברו למקור מתח ולבצע מדידות .שיטה נוספת לחישוב ער הנגד ,היא לפי הצבעי שלו ,אבל עדיי איננו יודעי אילו תכונות של המולי קובעות את ההתנגדות שלו. ובכ ,שלושת התכונות הקובעות את התנגדותו של המולי ה: .1 אור המולי ,מסומ באות lונמדד ביחידת מטר ].[m .2 שטח החת של המולי ,מסומ באות Aונמדד ביחידת מילימטרי ריבועי ].[mm2 ) בהנחה ששטח החת של המולי אחיד( סוג החומר שממנו עשוי המולי ,אשר מתבטא בהתנגדות הסגולית של החומר, .3 התנגדות סגולית מסומנת ע"י האות ρ Ω ⋅ mm 2 ) רו ( ,ונמדדת ביחידת ] m [ .התנגדות של מולי העשוי מאותו חומר שאורכו 1מטר ושטח חתכו 1ממ"ר בטמפרטורה 20 מעלות. חישוב ער ההתנגדות של מולי לפי הגורמי הנ"ל נתו ע"י המשוואה : l A ⋅R= ρ הערה :2 ** אפשר לראות שככל שהמולי ארו יותר ,התנגדותו תהיה גדולה יותר ולהפ. ז"א יחס ישיר בי אור המולי לבי התנגדותו. ** אפשר לראות שככל ששטח החת של המולי גדול יותר ,התנגדותו תהיה קטנה יותר ולהפ .ז"א יחס הפו בי שטח חת המולי לבי התנגדותו. דגמה :3 נתו תיל נחושת שאורכו ] ,50 [mשטח החת שלו ] ,0.3 [mm2ההתנגדות הסגולית של Ω ⋅ mm 2 הנחושת היא ] m [ ,0.018מהי התנגדותו של התיל ? l 50 ⋅ = 0.018 ]= 3[Ω A 0.3 ⋅R=ρ ________________________________________________________________________________________________________________________ -3- www.zaher.co.il התנגדות חשמלית Resistance להל נתונה טבלה של ההתנגדות הסגולית של חלק מהחומרי: התנגדות סגולית בטמפ' סוג החומר של 20OC מוליכי אב. אלומניו ברזל זהב טונגסטו כס% כרוניקל Ω ⋅ mm 2 ] m [ סוג החומר התנגדות סגולית בטמפ' של 20OC Ω ⋅ mm ] m 0.018 0.078 0.220 35.00 0.075 0.500 2 נחושת ניקל עופרת פח פליז קונסטנט 0.064 0.027 0.120 0.028 0.055 0.016 1.000 מבודדי בקליט 1022 נצי. 1021 זכוכית חרסינה 1018 קוואר. פרפי 1023 1024 [ 1020 מוליכות חשמלית הער ההפו של ההתנגדות נקרא מוליכות ,ג המוליכות וג ההתנגדות מתארות את אותה תכונה של החומר ,א מנקודות מבט שונות .המוליכות חשמלית נמדדת ביחידות סמינס ] [Sאו ] ,[mhoונהוג לסמנה באות .G 1 ] [ S ] = = [Ω −1 Ω 1 I = R U =G מוליכות סגולית היא הער ההפו של ההתנגדות הסגולית ,היא מסומנת באות )סגמה(. 1 ρ σ A G =σ l =σ הערה :3 ** חומר שהתנגדותו הסגולית גדולה מאוד ,נקרא מבודד .למשל ,זכוכית. ** חומר שהתנגדותו הסגולית קטנה ,נקרא מולי .למשל ,נחושת. ________________________________________________________________________________________________________________________ -4- www.zaher.co.il
