ממה מורכב נגד ואיך הוא נראה, ייעוד במעגל חשמלי, עקרון הפעולה וסימון

קומקומים, מנורות ליבון, ציוד חשמלי למכונה ומכשירים חשמליים רבים אחרים מכילים נגדים. הם השתנו כל כך עד שלפעמים קשה להגדיר אותם מבלי לדעת את המאפיינים הייחודיים שלהם. ספרי העיון נותנים הגדרה: נגד הוא אלמנט בעל התנגדות קבועה או משתנה נתונה. בפועל, מדובר בסט של אלמנטים המשמשים בעיצובים הכי לא צפויים. כדי להבין ממה מורכב הנגד, צריך לדעת מאיזה חומר הוא עשוי.

מכשיר נגד מבפנים

הנגד הפשוט ביותר הוא rheostat. חוט בעל התנגדות גבוהה מלופף על המסגרת ומחובר למקור חשמל. בהתבסס על זה, אנו יכולים להסיק: הדרישה הראשונה לאלמנט זה היא מנצח בעל התנגדות גבוהה. לייצור של אלמנט זה, השתמש:

• חוּט;
• סרט מתכת, רדיד מתכת;
• חומר מרוכב;
• מוֹלִיך לְמֶחֱצָה.

התנגדויות תיל קלות לייצור, מסוגלות לפזר הספק מרבי, אך יש להן חיסרון משמעותי: יש להן השראות הגבוהה ביותר. קוטרי החוטים נעים בין כמה מיקרונים לכמה מילימטרים.

רדיד מתכת עשוי מחומר בעל התנגדות גבוהה מלופף על המסגרת. אם יש צורך להגדיל את ההתנגדות, הוא נחתך למסלול, ובכך מגדיל את האורך, ובהתאם, את ההתנגדות. נגד סרט מתכת מתקבל על ידי קפיצת מתכת על בסיס.

גרפיט עם תוספים אורגניים או אנאורגניים משמש כחומר מרוכב. הנגד יכול להיות מורכב כולו מחומר כזה, או מהמסלול שעליו מיושם החומר הזה.

עם תחילת הייצור של מיקרו-מעגלים, הופיעו נגדים חדשים, הנקראים נגדים אינטגרליים. הייצור נעשה ברמה המולקולרית. שכבה דקה של מתכת בעלת התנגדות גבוהה מרוססת על מוליך למחצה מסומם מאוד, המשמש כנגד.

חלוקה לפי סוג

מכיוון שהתנגדות היא אחת הצורות הנפוצות ביותר של חלקים, היישום שלה מגוון מאוד. תלוי במטרת הנגד ניתן לחלק אותו לשלוש קטגוריות:

• קבוע;
• גוזמים;
• רגולטורים.

לקטגוריה הראשונה - נגדים קבועים - יש התנגדות נתונה ומשמשים יותר מאחרים במעגלים חשמליים. עם זאת, ההתנגדות עדיין תלויה בגורמים חיצוניים. על בסיס זה, הם מסווגים לסוגים הבאים:

• ליניארי;
• לֹא קָוִי.

אלה ליניאריים נקראים כך מכיוון שההתנגדות שלהם משתנה בצורה חלקה, כלומר ליניארית, בהתאם להשפעה חיצונית. לא ליניאריים אין חלקות כזו. לדוגמה, אם אתה מודד את ההתנגדות של מנורת ליבון במצב קר, אז זה יהיה דבר אחד, ובמצב חם זה יהיה שונה לחלוטין, ופי 10-15 יותר.

אם יש מגוון כזה, אז מתעוררת שאלה טבעית - איך להבין היכן נמצא הנגד? למעשה, הנגד עשוי להיראות כמו עיגול, צינור או ריבוע. הם זמינים בצורות, גדלים, צבעים שונים. לפעמים, כדי לקבוע שזהו נגד, אתה צריך להסתכל על דיאגרמת המעגל החשמלי.

הקטגוריה השנייה היא גוזמים. יש להם מנגנון ויסות שמשנה בצורה חלקה את ההתנגדות. משמש לכוונון עדין של החומרה.

הקטגוריה הבאה היא התאמה. השם מדבר בעד עצמו כאן. הם מיועדים להתאמות, מה שאומר שהם חייבים לשנות את ההתנגדות שלהם. שלא כמו קבועים, שיש להם שני פינים, לאלה יש שלושה פינים. שניים מהם מחוברים לנגד עצמו, והשלישי למגע הנע, המחובר לאלמנט המסתובב. אם אתה מחבר חשמל לשני מסופים, אז יהיה מתח שונה על המגע הנע, אשר יהיה שונה מהמתח במסופים של אלמנט זה.

אם אתה מחבר נגד כוונון (משתנה) בסדרה עם הסוללה, חבר את הנורה עם מסוף אחד למסוף השלילי סוללות, והשני עם פלט מגע ניתן להזזה, אז כאשר אתה מסובב את הידית של הנגד המשתנה, ניתן יהיה להבחין כיצד הבהירות משתנה נורה. מדוע זה קורה ניתן להבין אם תבין מה הנגד עושה.

שימוש במעגל חשמלי

בהירות הנורה תלויה בזרם הזורם דרך החוט - ככל שהזרם גבוה יותר, כך הנורה בוערת יותר. לפי חוק אוהם, ניתן לחשב את הזרם על ידי חלוקת המתח בהתנגדות, כלומר ככל שההתנגדות נמוכה יותר, הזרם גדול יותר. בפועל, זה יעבוד באופן הבא.

נניח שנורה מיועדת למתח של 9 וולט, בעלת התנגדות של 70 אוהם (במצב עבודה, חם), סוללת 9 וולט והתנגדות משתנה של 100 אוהם. לפעולה רגילה, הזרם העובר דרך הנורה צריך להיות בערך 0.13 A (מתח הסוללה 9V חלקי התנגדות הנורה של 70 אוהם). נגד משתנה של 100 אוהם מחובר בסדרה במעגל זה, זרם המעגל יהיה בערך 0.05 A (מתח סוללה 9 V מחולק בהתנגדות הכוללת של 170 אוהם), זהו כשליש מהזרם הנדרש והנורה, לכן, לא לשרוף.

במקרה זה, הנגד עוזר לכבות את האור בצורה חלקה. עיקרון דומה משמש, למשל, בבתי קולנוע. אם הסוללה היא 9 וולט, והנורה מדורגת עבור 2.5 וולט, אז יש צורך במחלק מתח או מדכא לפעולה הרגילה. מה הטעם? במעגל, יש צורך ליצור זרם נורמלי עבור הנורה.

אם נעשה שימוש בבולם, אז 2 או יותר נגדים ונורה מחוברים בסדרה למקור הזרם. ההתנגדות הכוללת נבחרת כך שהזרם הזורם במעגל מתאים לזרם המדורג של הנורה. נניח שיש: מקור 9 V DC, נורה 2.5 V וזרם נקוב של 0.12 A.

ההתנגדות של הנורה מחושבת, לשם כך, המתח מחולק בזרם ומסתבר כ-20.8 אוהם. על מנת שזרם של 0.12 A יזרום במעגל, ההתנגדות הכוללת מחושבת: 9 V חלקי 0.12 A נותן 75 אוהם. מפחיתים את ההתנגדות של הנורה ומקבלים 54.2 אוהם - יש להוסיף את ההתנגדות הזו לנורה.

אם נעשה שימוש במחלק, אז שניים או יותר נגדים נלקחים ומחוברים בסדרה עם מקור הכוח. במקביל לחלק כלשהו של המחלק, מחבר עומס, מתקבל מעגל עם חיבור מעורב: מקור - חלק ממחלק - חלק ממחלק המחובר במקביל ועומס - מקור זרם. זו רק אפשרות אחת, למעשה, יש הרבה סכימות חיבור, אבל תמיד יש חיבור מעורב.

לאחר מכן, ההתנגדות הנדרשת מחושבת. בחיבור במקביל, הזרם זורם דרך שני מעגלים, מה שאומר שהוא יהיה פחות בעומס (הנגד המחובר בסדרה מגביל את הזרם). לפעולה רגילה של העומס, כל הזרמים העוברים דרך המחלק מחושבים, ולאחר מכן נבחר המגביל.

עם חיבור טורי, כדי לכבות את הנורה, צריך לכבות את החשמל, וכשמשתמשים במפריד, מספיק לנתק את מעגל הנורה. אם אתה צריך לחבר כמה עומסים עם מתחים שונים למקור, אז אתה לא יכול לעשות בלי מחלק (זה נקרא גם מחלק מתח).

תחומי שימוש

בנוסף למטרה הרגילה שלהם - להשפיע על זרם ומתח, נגדים, בעת שימוש בחומרים שונים, רוכשים תכונות ושמות שונים לחלוטין. מדוע הם נחוצים ניתן לראות מהרשימה הבאה:

• תלוי במתח, הוא וריסטו;
• מטמפרטורה - תרמיסטור, תרמיסטור;
• מתאורה - photoresistor;
• מעיוות - מד מתח;
• מפעולת שדה מגנטי - מגנטוריסטור;
• מפתח חדש, הנקרא ממריסטור, ההתנגדות תלויה בכמות המטען שעוברת דרכו.

וריסטורים משמשים לרוב כהגנה מפני מתח יתר. תרמיסטורים משמשים כחיישני טמפרטורה. אם יש צורך להפוך את הדלקת תאורת הרחוב לאוטומטית, יהיה קשה לעשות זאת ללא התנגדות צילום. שאר המכשירים הללו משמשים בהתמחות צרה.

ייעוד בתרשים

בתרשים המעגל החשמלי, כל הנגדים מסומנים על ידי מלבן. לאחר מכן האות R ומספר המציין התנגדות. אם הוא קבוע, אז בתוך המלבן יכולות להיות ספרות רומיות המתאימות להספק של אלמנט זה בוואטים. עבור הספק של פחות מ-1 וואט, המוסכמות הבאות חלות:

• קו אורך אחד בתוך המלבן מציין הספק של 0.5 W;
• קו אלכסוני אחד מציין הספק של 0.25 W;
• שני אלכסוני - 0.125 W;
• שלוש אלכסוני - 0.05 וואט.

על מנת להיות מסוגל להבחין בין מכשיר אחד למשנהו, למשל, ורייסטור ותרמיסטור, נעשה שימוש גם במוסכמות הבאות:

• נגד קבוע מצוין רק על ידי מלבן;
• התאמה - החץ חוצה את המלבן, הטרמינל המרכזי מחובר לאחד מהטרמינלים של הנגד;
• משתנה - חץ מתקרב למלבן מלמעלה בזווית ישרה, התקנים אחרים מחוברים אליו;
• גוזם - האות "t" מונחת על גבי המלבן, התקנים אחרים מחוברים לפלט זה;
• גוזם, כמו ריאוסטט, המסוף המרכזי מחובר לאחד ממסופי המכשיר - המלבן חוצה את האות האלכסונית "t";
• תרמיסטור (תרמיסטור) - מקל הוקי שוכב על המלבן בזווית;
• varistor - המכונה תרמיסטור, אך האות U ממוקמת מעל משטח העבודה של המועדון;
• photoresistor - שני חצים אלכסוניים מתאימים למלבן מלמעלה.

סוגי סימונים

על נגדים קבועים גדולים, כוח, התנגדות וסובלנות כתובים בצורה מקוצרת (באיזה אחוז הערך שצוין יכול לסטות). חלקים קטנים מקודדים בצבע, אלפביתי או מקודדים מספרית, ואותיות ומספרים יכולים להשלים זה את זה. כל יצרן בוחר את שיטת הסימון בעצמו.