נגדים בטור

מאמר על הנגדים בסדרה

אם הנגדים מחוברים כפי שמוצג באיור, הם מסודרים בטור. הנגד או ההתנגדות החשמלית המדוברת יכולים להיות בצורת רכיבי נגד, נורות או התנגדות חשמלית אחרת.

המטען החשמלי עובר דרך התנגדות 1 (R₁) = ה מטען חשמלי עובר דרך התנגדות 2 (R₂) = המטען החשמלי עובר דרך התנגדות 3 (R₃). זרם חשמלי ‏(I) הוא מטען חשמלי הזורם במהלך פרק זמן מסוים (I = Q / t), ומכאן הזרם החשמלי דרך התנגדות 1 (I₁) = זרם חשמלי דרך התנגדות 2 (I₂) = זרם חשמלי דרך התנגדות 3 (I₃מבחינה מתמטית, הזרם החשמלי הכולל (I) = I₁ = אני₂ = אני₃.

לעומת זאת, המתח החשמלי (V) יורד כאשר המטען החשמלי עובר דרך כל נגד. מתח חשמלי, המכונה גם הפרש פוטנציאל חשמלי, הוא אנרגיה פוטנציאלית חשמלית ליחידת מטען חשמלי. מתח החשמל מצטמצם מכיוון שנעשה שימוש בחשמל בכל התנגדות חשמלית. לכן, המתח החשמלי הכולל (V) שווה לכמות החשמל בכל נגד. מבחינה מתמטית, המתח החשמלי הכולל (V) = V₁ Map אשר₂ Map אשר₃V = IR לכן משוואת המתח החשמלי היא V = IR₁ + אינפרא אדום₂ + אינפרא אדום₃הזרם החשמלי הזורם על כל נגד שווה כך שמשוואה זו משתנה ל- V = I (R₁ + R₂ + R₃).

בהתבסס על המשוואה לעיל, ניתן להסיק כי ההתנגדות החשמלית הכוללת (R) או ההתנגדות המקבילה של ההתנגדות החשמלית

אשר מחובר בטור שווה לסכום של כל התנגדות חשמלית, מתמטית R = R₁ + R₂ + R₃אם יש רק שני נגדים בטור, הנגד המקביל (R) = R₁ + R₂אם ישנם ארבעה נגדים בטור, הנגד המקביל (R) = R₁ + R₂ + R₃ + R₄באופן דומה, אם ישנם חמישה או יותר חמישה נגדים המחוברים בטור.

בעיה לדוגמה 1:

אם ידוע, R1 ₌ 2 Ω, R2 ₌ 3 Ω ו- R3 ₌ 4 Ω. כל שלושת הנגדים מחוברים בטור. מהו ערכו של הנגד המקביל? (Ω = אוהם ).

פתרון:

R = _R1 + R2 ₊ R3 ₌ 2 + 3 + 4 = 9 אוהם.

תוצאה זו מצביעה על כך שההתנגדות המקבילה גדולה מערך הנגדים המחוברים בטור.

בעיה לדוגמה 2:

שני נגדים R1 ₌ 50 Ω ו-50 Ω מחוברים בטור ומחוברים לסוללה של 12 וולט. קבע

(א) ההתנגדות המקבילה

(ב) זרם חשמלי דרך כל נגד

פתרון:

(א) R = R ₁ + R ₂ = 50 Ω + 50 Ω = 100 Ω.

(ב) I = V / R = 12 וולט / 100 Ω = 0.12 אמפר