מעגלים – סדרתי, מקביל ומחלק מתח
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| components/kəmˈpəʊnənts/ | רכיבים |
| series/ˈsɪəriːz/ | סדרתי |
| parallel/ˈpærəlel/ | מקבילי |
| potential divider/pəˈtenʃl dɪˈvaɪdə/ | מחלקת מתח |
| fuse/fjuːz/ | פיוז |
| thermistor/ˈθɜːmɪstə/ | תרמיסטור |
| LDR/ˌel diː ˈɑː/ | נגד תלוי אור (LDR) |
בניתוח מעגלים חשמליים
- מכשירים אמיתיים הם מעגלים המורכבים ממספר מועט של רכיבים, המחוברים בשתי דרכים בסיסיות.
- אם תכיר את החוקים לחיבור סדרתי ולחיבור מקביל, תוכל לחזות את התנהגותו של כל מעגל פשוט.
- נסתיים בטריק חכם: מחלקת מתח (פוטנציאל).
רכיבים שצריך להכיר
- תא / סוללה — מספקת זרם; מתג — מפסק או מחבר את המעגל.
- נגד (קבוע) ונגד משתנה (לבקרת הזרם).
- מיסוך — נמס כשהזרם גדול מדי; דיודה / נורת LED — מאפשרת מעבר זרם רק בכיוון אחד (נורת LED גם מדליקה).
- תרמיסטור — ההתנגדות יורדת ככל שהוא מתחמם; LDR — ההתנגדות יורדת כשהאור הופך בהיר יותר.
סמלי מעגלים סטנדרטיים
חשב את הזרם לפי חוק אוהם
הגבר את המתח והאלקטרונים מהירים ונורת הקרינה תבהיר יותר; הוסף התנגדות והזרם יורד. I = V/R, בהירות = הספק.
מה קורה להתנגדות הטארמיסטור כשהוא מתחמם?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
התנגדות טארמיסטור יורדת עם עליית הטמפרטורה — שימושי במעגלי חישוב טמפרטורה.
התאם כל חוק מעגל לנקודת ההתייחסות שלו.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
כל פריט מקשר את המונח למשמעותו הנכונה.
מעגלים בסדרה
- החלקים יוצרים מעגל אחד רציף.
- הזרם זהה בכל נקודה במעגל.
- המתח מהמקור מתחלק בין הרכיבים.
- נגדים בחיבור סדרתי מתחברים: $R_{\text{total}} = R_1 + R_2 + \dots$
מעגלים בסדרה ומקביל
התנגדות של $3.0\ \Omega$ והתנגדות של $5.0\ \Omega$ מחוברות בסדרה. מהי ההתנגדות הכוללת, באומים (Ω)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
בסדרה, ההתנגדויות נוספות: $R = 3.0 + 5.0 = 8.0\ \Omega$.
במעגל סדרתי, הזרם הוא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
יש רק מסלול אחד, ולכן זרם זהה זורם דרך כל מרכיב במעגל סדרתי.
מעגלים במקביל
- החלקים ממוקמים על ערוצים נפרדים.
- לכל ענף מגיעה מתח מקור מלא; הזרם מתפצל בין הענפים.
- ההתנגדות הכוללת היא קטנה יותר מהערכים של כל נגד בודד: $\dfrac{1}{R_{\text{total}}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$
- נורות ביתיות מחוברות במקביל — כל אחת מקבלת את המתח המלא, וכשל באחת משאירה את האחרות דולקות.
התנגדות של $6.0\ \Omega$ והתנגדות של $3.0\ \Omega$ מחוברות במקביל. מהי ההתנגדות הכוללת, באומים (Ω)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{6.0} + \dfrac{1}{3.0} = \dfrac{1}{6} + \dfrac{2}{6} = \dfrac{3}{6}$, כלומר $R = 2.0\ \Omega$ — פחות מההתנגדות הקטנה ביותר.
מדוע הנורות בבית מחוברות במקביל?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
במפצל, כל מנורה מקבלת את מתח המקור המלא, ושבירה באחת הענפים אינה מעצרת את האחרות.
מפצלי מתח
- שני נגדים בסדרה חולקים את מתח המקור — זהו מפצל מתח.
- הנגד הגדול קולט את החלק הגדול מהמתח:
- השתמש בתרמיסטור או ב-LDR כנגד אחד והמתח בקצה ישתנה בהתאם לטמפרטורה או תאורה — מושלם להפעלת התחימה או נורה באופן אוטומטי.
שני נגדים שווים מחוברים בסדרה על פני מקור $12\ \text{V}$. מהו המתח על גבי אחד מהם, ב-V?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
נגדים שווים מחלקים את המתח באופן שווה: כל אחד מקבל $\dfrac{12}{2} = 6\ \text{V}$.
הבנתך מושלמת
- סדרתי: מעגל אחד, אותו זרם בכל מקום, חלוקת מתח, $R_{\text{total}} = R_1 + R_2$
- מקביל: ענפים, כל אחד מקבל מתח מקור מלא, זרם מתפצל, $\dfrac{1}{R_{\text{total}}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$
- תרמיסטור: R יורדת כאשר חם · LDR: R יורדת בתאורה חזקה
- מפצל מתח: שני נגדים בסדרה חולקים את המתח לפי היחס שלהם