התנגדות, התנגדות סגולית וחוק אום
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| resistance/rɪˈzɪstəns/ | התנגדות חשמלית |
| Ohm's law/əʊmz lɔː/ | חוק אום |
| ohm/əʊm/ | אוהם |
| resistivity/ˌriːzɪˈstɪvəti/ | התנגדות סגולית |
חלק מהרכיבים מאפשרים מעבר מטען בקלות — אחרים מתנגדים לכך
- הדק וולטage זהה דרך חוט דק וחוט עבה; הדק מאפשר מעבר של פחות זרם.
- לכל רכיב יש התנגדות למעבר המטען עד לדרגה כלשהי.
- התנגדות זו היא ההתנגדות החשמלית, והיא קובעת כמה זרם תייצר וולטage נתונה.
- הכלל המקשר ביניהם עבור חומרים רבים הוא חוק אוהם.
חוק אוהם
- התנגדות שווה לולטage חלוקה בזרם: $R = \dfrac{V}{I}$, או מסודרת מחדש כ$V = IR$.
- היחידה שלה היא אוהם ($\Omega$).
- עבור רכיב אומי (כמו נגד מתכתי בטמפרטורה קבועה), $R$ הוא קבוע.
- אז הולטage והזרם הם יחסיים — קו ישר העובר דרך הראשית.
V–I של רכיבים
שוו את הקו הישר של הנגד עם העקומות של הנורה והדיודה.
נגד מוליך $0.5\ \text{A}$ ממקור $6\ \text{V}$. מהי ההתנגדות שלו, ב$\Omega$?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$R = V/I = 6/0.5 = 12\ \Omega$.
איזה ביטוי מבטא את חוק אום?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$V = IR$ — מתח שווה לזרם כפול התנגדות.
מה קובע את התנגדות החוט
- התנגדות חוט היא $R = \dfrac{\rho L}{A}$.
- חוט ארוך ($L$) ⇒ התנגדות גבוהה יותר; חוט עבה (שטח גדול יותר $A$) ⇒ התנגדות נמוכה יותר.
- $\rho$ הוא התנגדות סגולית, תכונה של החומר (ברזל נמוכה, ניכרום גבוהה).
- לכן התנגדות תלויה בחומר וגם בצורת המוליך.
הארכת חוט (אותו חומר ועובי) משנה את ההתנגדות שלו איך?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$R = \rho L / A$: אורך גדול יותר של $L$ מניב התנגדות גדולה יותר.
התכונה החומרית ב-$R = \rho L / A$ נקראת ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
התנגדות סוגית $\rho$ היא תכונה פנימית של החומר.
בחרו את כל הדרך להגדיל את התנגדות החוט.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$R = \rho L / A$ עולה עם האורך, ההתנגדות הסוגית והדקות. חוט עבה מוריד את $R$.
לא הכל אומי
- מנורת להב מתחממת כשהזרם עולה, ולכן התנגדותה עולה — גרף מעוגל.
- דיודה מאפשרת זרימת זרם בכוון אחד אך חוסמת את השני — לא-אומית מאוד.
- עבור אלה, $R = V/I$ עדיין מגדיר התנגדות בכל נקודה, אך היא אינה קבועה.
- חוק אוהם ($V \propto I$) מתקיים רק כאשר $R$ נשאר קבוע.
נורת להט היא לא אומית: ההתנגדות שלה עולה כשהיא מתחממת, ולכן הגרף V–I מעוקל.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ההתנגדות של חוט הלהט עולה עם הזרם, ומעקמת את הגרף.
חוק אוהם ($V = IR$ עם $R$ קבוע) חל רק על רכיבים אומיים בטמפרטורה יציבה. מנורת להב ודיודה הן לא-אומיות — התנגדותן משתנה, ולכן הגרפים שלהן –$V$–$I$ אינם קווים ישרים.
נגד עובר דרכו $0.5\ \text{A}$ כשהוא מחובר למקור $6\ \text{V}$. מצאו את התנגדותו.
- $R = \dfrac{V}{I} = \dfrac{6}{0.5} = 12\ \Omega$.
הכפילו את המתח ל$12\ \text{V}$ ובמידה ואומי, הזרם יכפיל ל$1\ \text{A}$.
התנגדות $R = \dfrac{V}{I}$ (ביחידות אוהם) מתנגדת לזרם; עבור רכיב אומי $V = IR$ הוא קו ישר. התנגדות חוט היא $R = \dfrac{\rho L}{A}$ — גבוהה יותר לחוט ארוך ודק. רכיבים לא-אומיים (מנורות, דיודות) בעלי התנגדות משתנה.