התנגדות לעומת נגד
בכל פעם שיש גורם המעכב את הפעולה הרצויה של כל דבר שאנו אומרים, יש התנגדות לפעולה זו. אנו חווים את המצב הזה גם במעגלים חשמליים. כאשר זרם חשמלי עובר דרך חומר, הוא מהווה התנגדות לזרימת הזרם. זה פשוט ידוע בתור ההתנגדות החשמלית וגודל ההתנגדות לזרימת הזרם שונה מחומר לחומר.
מהי התנגדות?
בפיזיקה והנדסת חשמל, התנגדות מוגדרת כיחס בין הפרש הפוטנציאל על פני המסופים של אלמנט לזרם החשמלי העובר דרכו.זהו מדד להתנגדות האלמנטים למעבר מטען חשמלי. ההגדרה שלעיל מבוטאת מתמטית כ-R=V/I, כאשר R היא ההתנגדות, V הפרש הפוטנציאלים, ו-I הזרם החשמלי. ההופכי של ההתנגדות מוגדר כמוליכות החומר.
ההתנגדות תלויה בעיקר בשני גורמים; הגיאומטריה של האלמנט והחומר. מכיוון שזרם חשמלי הוא זרימה מתמשכת של אלקטרונים דרך החומר, רוחב (קוטר) המוליך משפיע על ההתנגדות, בדיוק כמו שקוטר צינור קובע את הזרימה המקסימלית שלו.
הגורם הנוסף הוא החומר, במיוחד תצורת האלקטרונים והקשר של המולקולות או היונים הקיימים בחומר. כאשר הפרש פוטנציאל מוחל על קצוות אלמנט הוא פועל כמו הפרש לחץ המופעל על קצוות צינור. האלקטרונים נרגשים לטווח רמות אנרגיה גבוה יותר הנקרא רצועת ההולכה והאלקטרונים קשורים באופן רופף לגרעיני האטומים על ידי כוחות אלקטרומגנטיים המאפשרים ניידות רבה יותר לאלקטרונים.אם החומרים הם מתכתיים, האלקטרונים החיצוניים ביותר נמצאים כבר ברצועת ההולכה בטמפרטורת החדר, ומכאן הופכים למוליכים טובים בעלי התנגדות נמוכה. לחומרים בעלי קשר קוולנטי הקיים במבנה, כגון עץ, זכוכית ופלסטיק, יש אלקטרונים הקשורים בחוזקה לגרעין והאנרגיה הנדרשת להעלאת האלקטרונים לפס ההולכה גדולה בהרבה מזו של מתכות ומראה התנגדות גבוהה. תכונת ההתנגדות שמציע חומר מכמתת כהתנגדות החומר. מכיוון שאנרגיה של אלקטרונים תלויה בטמפרטורה, ההתנגדות תלויה גם בטמפרטורה.
מאפיין זה משמש גם כאמצעי לסיווג חומרים. החומרים בעלי התנגדות נמוכה ידועים בתור מוליכים, וחומרים בעלי התנגדות בינונית ידועים בתור מוליכים למחצה וחומרים בעלי התנגדות גבוהה בתור המבודדים.
מהו נגד?
תכונה חשובה שמציעה ההתנגדות של אלמנט קבוע היא שבהפרש פוטנציאל קבוע, זרם קבוע זורם דרך האלמנט.לכן, ניתן לשלוט בזרם דרך מעגל באמצעות נגדים, וכאשר הזרם קבוע הפרש הפוטנציאלים במסופים הוא קבוע. אז, נגדים הם מרכיבים נפוצים של כל מעגל חשמלי. נגדים עשויים מחומרים שונים עם סובלנות שונה עבור יישומים רבים.
מה ההבדל בין Resistance לנגד?
• ההתנגדות היא תכונה של חומר להתנגד לזרימת הזרם החשמלי.
• הנגד הוא רכיב מעגל חשמלי עם ערך התנגדות קבוע ששימש לשלוט בזרם דרך האלמנט או בהפרש הפוטנציאלים על פני האלמנט.
