facebook pixel מדריך: נגדים - www.4project.co.il
Main logo www.4project.co.il
כל הרכיבים לפרוייקט שלכם
עגלת קניות

העגלה ריקה

האם המוצר במלאי? [X]
עמוד המוצר מציג את רמת המלאי האמיתית, הזמינה במחסנינו.
פרטים נוספים
איך מזמינים ומשלמים? [X]
ההזמנה והתשלום מתבצעים רק דרך האתר.
איסוף או משלוח? כמה זה יעלה? [X]
האתר מציע 5 אפשרויות משלוח וגם אפשרות לאיסוף עצמי מהמחסן.
אחרי הוספת המוצרים לעגלת הקניות, אפשר לראות בה את האפשרויות, המחירים והערכת זמני הגעת המשלוח.
המחיר יחושב לפי גודל ומשקל המוצרים שבחרת.
פרטים נוספים
מתי ההזמנה מוכנה? [X]
אין צורך לעדכן אותנו טלפונית על ביצוע ההזמנה. אנו רואים אותה מיד ומטפלים בה במהירות.
כמה מהר? לפי הסטטיסטיקה של 3 חודשים האחרונים, הכוללים גם חגים וחופשים, הזמנות שבוצעו בשעות אלה (יום שני בין השעות 6 ל-7) היו מוכנות תוך שעה ו-30 דקות.
פרטים נוספים

נגדים


2021-05-07 15:20:07
מאמר מתורגם. מקור: Resistors

נגדים - רכיבי אלקטרוניקה הנפוצים ביותר, שנמצאים בכל מקום. הם חלק קריטי כמעט בכל מעגל. ומשחקים תפקיד מרכזי במשוואה האהובה עלינו - חוק אוהם.

נגדים

מדריך זה מכסה את הנושאים הבאים:

  • מהו נגד?
  • יחידות התנגדות
  • סימון נגדים במעגל
  • חיבור נגדים בטור ובמקביל
  • סוגים שונים של נגדים
  • פיענוח קידוד צבע של הנגד
  • פיענוח סימון נגדי SMT
  • ישומים לדוגמה עם נגדים

מדריכים מומלצים:

חלק מהמושגים במדריך זה מתבססים על ידע מוקדם באלקטרוניקה. לפני שתמשיכו עם מדריך זה, מומלץ לקרוא את המדריכים הבאים:

מחפשים לקנות נגדים?

יש לנו מבחר גדול במחלקת רכיבי אלקטרוניקה. חילקנו אותם למחלקות של נגדים 1/4W, נגדים 5W ויש גם נגדים של 10W.

יש נגדים שאפשר לרכיש לפי ערך מסויים, ויש גם ערכות עם אוסף ערכים שונים:





היסודות של נגד

נגדים הם רכיבי אלקטרוניקה בעלי התנגדות חשמלית מוגדרת, שלא משתנה. ההתנגדות של הנגד מגבילה את זרימת האלקטרונים דרך המעגל.
נגדים הם רכיבים פאסיביים, מה שאומר שהם רק צורכים אנרגיה (ולא יכולים לייצר אותה). בדרך כלל מוסיפים את הנגדים למעגל כדי להשלים את הפעולה של רכיבים אקטיביים, כמו מגברים, מיקרובקרים, או מעגלים משולבים אחרים (TODO).
בדרך כלל נגדים משמשים להגבלת זרם, לחלק מתח (TODO), או למשוך קו I/O כנגד Pull-Up (TODO).

יחידות של התנגדות

ההתנגדות החשמלית של נגד נמדדת ביחידות אוהם (Ohm). הסימון של יחידת אוהם היא אות יוונית אומגה גדולה: Ω. ההגדרה של 1Ω היא התנגדות בין שתי נקודות בעלי פוטנציאל של 1V שידחוף זרם של 1A.

כמו שמוסבר במאמר קידומות מטריות ויחידות SI, אפשר לתאר ערכים גדולים וקטנים של אוהם בעזרת קידומות כמו kilo, mega או giga כדי להקל על קריאת הערכים. זה די נפוץ לראות נגדים עם ערכים בטווח של kilo-ohm (kΩ) ו-mega-ohm (MΩ), נגדים בטווח של milli-ohm (mΩ) הרבה פחות נפוצים. לדוגמה, נגד של 4,700Ω זהה לנגד של 4.7kΩ, וערך הנגד של 5,600,000Ω אפשר לכתובת כ-5,600kΩ או בצורה יותר נפוצה כ-5.6MΩ.

סימון במעגל

לכל הנגדים יש שני חיבורים, אחד מכל צד. בשרטוטים הנגדים יופיעו כאחד משני הסימולים הבאים:

"סימון של נגד במעגל"

אלה שתי שיטות לסימון הנגדים במעגל. R1 הוא סימון אמריקאי של נגד 1kΩ, ו-R2 הוא סימון בינלאומי לנגד של 47kΩ.

החיבורים של הנגד הם שני הקווים היוצאים מהמלבן (או זיגזג). קווים אלה מחוברים לשאר המעגל.

לסימון של הנגד במעגל בדרך כלל מצרפים גם את הערך שלו ואת השם. הערך ביחידות אוהם חיוני להבנה של המעגל וגם לבנייתו. השם של הנגד בדרך כלל מתחיל עם האות R ומספר אחריו. לכל נגד במעגל צריך להיות שם או מספר יחודי. לדוגמה, הנה כמה נגדים בפעולה במעגל שעון 555:

"מעגל שעון 555"

במעגל זה לנגדים יש תפקיד ראשי בקביעת התדר ביציאה של רכיב ה-555. נגד נוסף (R3) מגביל את הזרם העובר דרך ה-LED.

סוגי נגדים

הנגדים מגיעים בצורות וגדלים שונים. הם יכולים להיות להלחמה בחורים של המעגל, או להרכבה על המעגל (SMT). הם יכולים להיות סטנדרטיים - בודדים, בחבילה של כמה נגדים, או נגד מיוחד שיכול לשנות את הערך שלו.

חיבורים והרכבה

קיימים נגדים לשתי צורות הרכבה: להלחמה בחורים, בדרך כלל מכונים כ-PTH (plated through-hole) או הרכבה על המעגל המכונים כ-SMD/SMT, קיצור של surface-mount technology or device.

לנגדי Through-hole (PTH) יש שתי רגליים גמישות שאפשר להכניס למטריצה (TODO), להלחים לחורים של לוח הלחמה או למעגל מודפס (PCB) אחר (TODO). נגדים אלה בדרך כלל משמשים לבניית אבות-טיפוס, לפרוייקטים של מתחילים, או בכל המקרים שאתם לא ממש רוצים להלחים רכיבי SMD בגודל 0.6 מ"מ. את הרגליים הארוכות בדרך כלל מקצצים אחרי ההלחמה, וסוג זה של הנגדים בדרך כלל תופס יותר מקום מחבריהם ה-SMD.

נגדי PTH הנפוצים ביותר מגיעים במארז Axial package. גודל הפיזי של נגדים אלה פרופורציונליים לדירוג ההספק. אורך הנגד של 1/2W בדרך כלל הוא כ-9.2 מ"מ, והנגד הקטן יותר של 1/4W הוא כ-6.3 מ"מ.

"נגדי PTH"

נגדים להרכבה על המעגל (Surface-mount) הם בדרך כלל מלבנים שחורים קטנטנים, עם חיבורים עוד יותר קטנים משני הצדדים, שהם קצוות הכסופות והנוצצות של הרכיב. נגדים אלה נועדו להרכבה על מעגל PCB, כאשר הם מולחמים למשטחי הלחמה המתאימים לגודל הרכיב. מכיוון שהרכיבים האלה כל כך קטנים, בדרך כלל הם מורכבים ע"י מכונה (TODO) ומועברים דרך תנור יעודי, בו הבדיל נמס ותופס את הרכיבים למקום שלהם.

זהו נגד 0603 של 330Ω המרחף ליד האף של ג'ורג' וושינגטון על מטבע 25 סנט של ארה"ב.

"נגד SMD"

רכיבי SMD מגיעים בגדלים סטנדרטיים, כמו לדוגמה 0805 (שזה 0.08" אורך (2.032 מ"מ) על 0.05" רוחב (1.27 מ"מ)), או בגדלים של 0603, או 0402. הם מצויינים לייצור המוני או מקרים בהם המיקום הוא נכס יקר. אם רוצים להלחים אותם ידנית, צריך יד יציבה ומדוייקת מאוד.

מבנה הנגד

אפשר לייצר נגדים ממגוון חומרים. רוב הנגדים המודרניים הנפוצים עושיים משכבה של פחמן (carbon), מתכת (metal) או תרכובת של מתכת (metal-oxide). בנגדים אלה יש רצועה דקה ומוליכה (אבל עם התנגדות) של חומר מלופף כסליל ומצופה בחומר מבודד. רוב נגדי ה-PTH הסטנדרטיים יהיו עשויים מ-carbon-film או metal-film.

בתמונה זו אפשר לראות את הקרביים של כמה נגדי carbon-film. התנגדות של הנגד העליון היא 27Ω, מתחתיו 330Ω ומתחתיו 3.3MΩ. בתוך הנגד אפשר לראות סרט של פחמן (carbon film) מלופף סביב חומר מבודד. יותר ליפופים אומר יותר התנגדות. די מסודר!

"מבנה פנימי של נגד"

נגדי PTH אחרים יכולים להיות עשויים מחוט מלופף או רדיד מתכת דק במיוחד. נגדים כאלה בדרך כלל יקרים יותר, עם תכונות מתקדמות שנבחרו לצרכים מיוחדים, כמו הספק גבוה יותר, או טווח טמפרטורות גדול.

נגדי SMD הם בדרך כלל מהסוגים של סרט דק (thin-film) או סרט עבה (thick-film). הסוג של סרט עבה בדרך כלל זולים יותר, אבל פחות מדוייקים מאלה מסוג הסרט הדק. בשני סוגי הנגדים סרט קטן העשוי מתרכובת מתכת עם התנגדות נדחס בין בסיס קרמי לציפוי אפוקסי או זכוכית ומחובר לקצוות המוליכים של הרכיב.

אריזה מיוחדת של נגדים

ישנו מגוון של נגדים אחרים, המיועדים למטרות מיוחדות. נגדים יכולים להגיע באריזה של חמישה או יותר מחוברים מראש בתצורה של רשת נגדים. לנגדים ברשתות כאלה יכולה להיות רגל משותפת או מסודרים בצורה של חלוקת מתח.

בתמונה אפשר לראות רשת של 5 נגדים של 330Ω מחוברים יחד בצד אחד.

"אריזת נגדים"

נגדים משתנים (פוטנציאומטר - Potentiometer)

נגדים לא חייבים להיות קבועים. נגדים משתנים, הידועים גם כראוסטט (rheostat), הם נגדים שאפשר לכוון אותם בין שני ערכים ספציפיים. פוטנציאומטר (potentiometer) דומה לראוסטט. זחלן נוסע על רצועה מוליכה בעלת התנגדות מוגדרת, כך שנוצר מחלק מתח (TODO) בין שתי קצוות הרצועה. נגדים משתנים בדרך כלל משמשים כקלט מהמשתמש, לדוגמה בורר עוצמת קול (volume) שצריך לכוון.

בתמונה אפשר לראות מגוון של פוטנציאומטרים. מהפינה השמאלית העליונה בכיוון השעון: פוטנציאומטר של 10Kג'ויסטיק בוהן, נגד SoftPot מעגלי, פוטנציאומטר של 10K המתאים למטריצהקלסי להלחמהזחלן 10K.

"נגדים משתנים"

פיענוח סימוני נגדים

למרות שלא תמיד אפשר לראות את ערך הנגד במיידי, רוב הנגדים מסומנים כך שאפשר יהיה להבין מה ההתנגדות שלהם. נגדי PTH משתמשים בשיטת קידוד צבע, ולנגדי SMD יש מערכת סימון ערכים משלהם.

פיענוח רצועות צבע

נגדי PTH עגולים בדרך כלל משתמשים בשיטת רצועות צבע כדי להציג את הערך שלהם. לרוב הנגדים יהיו 4 רצועות של צבע סביבם, אבל תתקלו כנראה גם בכאלה שיש להם 5 או 6 רצועות.

"רצועות צבע"

נגדים עם 4 רצועות צבע

לנגדים סטנדרטיים עם 4 רצועות צבע, שתי הרצועות הראשונות מציינות 2 הספרות המשמעותיות ביותר בערך הנגד. הרצועה השלישית היא חזקה של מכפלה ב-10, כלומר כפל של 10 בחזקה של המספר המיוצג.

הרצועה האחרונה מייצגת את סטיית הערך של הנגד. הסטיה מסבירה לנו עד כמה הערך האמיתי יכול להיות קטן או גדול יותר מהערך הנקוב. אין נגדים מושלמים, ותהליכים שונים של ייצור יספקו סטיה טובה או גרועה יותר. לדוגמה, ערך של נגד 1kΩ עם סטיה של 5% יכול להיות איפה שהוא בין 0.95kΩ לבין 1.05kΩ.

איך יודעים איזו רצועת צבע היא האחרונה? בדרך כלל הרצועה שמציינת את הסטיה מופרדת מהרצועות של הערך, ובדרך כלל היא תהיה בצבע כסוף או זהב.

נגדים עם 5 או 6 רצועות

לנגדים עם 5 רצועות יש רצועת ערך נוספת בין שתי הספרות הראשונות לבין רצועת המכפלה. לנגדים עם 5 רצועות צבע יש גם מגוון רחב יותר של צבעים לרצועת הסטיה.

נגדים עם 6 רצועות הם כמו הנגדים של 5 רצועות, עם תוספת של רצועה המציינת את מקדם הטמפרטורה. הרצועה הזו מציינת את השינוי בערך הנגד עם שינוי של הטמפרטורה במעלות צלזיוס. לרוב הערכים של הרצועה הזו הם קטנים במיוחד, בטווח של PPM.

פיענוח רצועות צבע של נגד

כשמפענחים רצועות צבע של הנגדים, השתמשו בטבלת צבעים כמו זו שבהמשך המדריך, או בכלים אינטרנטיים להמרה. לשתי הרצועות הראשונות, תמצאו את הערך של כל ספרה בהתאם לצבע. לנגד 4.7kΩ המוצג כאן יש רצועה צהובה וסגולה שהערכים שלהם הם 4 ו-7. הרצועה השלישית היא אדומה, שמציינת ש-47 צריך להיות מוכפל ב-102 (או 100). 47 כפול 100 זה 4,700 אוהם, שזה 4.7kΩ!

"נגד 4.7kΩ"

טבלת קודי צבע של הנגדים

תוכלו להשתמש בטבלה הבאה להמרת הצבעים, או במגוון רחב של מחשבונית הזמינים באינטרנט.
"טבלת קודי צבע של הנגדים"

פיענוח סימונים על רכיבי SMD

לנגדי SMD, כמו אלה שבאריזות 0603 או 0805, יש דרך אחרת לסימון הערך שלהם. יש כמה צורות סימון שתוכלו למצוא על נגדים כאלה. בדרך כלל יהיו להם 3-4 סימנים, מספרים ואותיות המודפסים על החלק העליון של הרכיב.

אם הסימון מורכב מ-3 מספרים בלבד, כנראה שזו תצורת סימון E24, הדומה מאוד לסימון צבעים של נגדי ה-PTH. שני המספרים הראשונים מציינים את הספרות המשמעותיות ביותר של ערך הנגד, והספרה השלישית מציינת את המכפלה של 10.

"ערכים של נגדי SMD"

בתמונה מעל תוכלו לראות נגדים המסומנים כ-104, 105, 205, 751, ו-754. הנגד שמסומן כ-104 יהיה 100kΩ (10x104), ה-105 יהיה 1MΩ (10x105), ו-205 יהיה (20x105). 751 יהיה 750Ω (75x101), ו-754 יהיה 750kΩ (75x104).

שיטה נפוצה אחרת לסימון הערכים היא E96 והיא יותר מסתורית מהחבורה. סימון E96 כולל 3 תווים, 2 מספרים בהתחלה ואות אחריהם. שני המספרים יגלו לכם את 3 הספרות הראשונות של הערך, שאפשר לתרגם לפי טבלת ההמרה הבאה:
"טבלת המרה של סימון E96"

והאות מציינת את המכפיל לפי הטבלה הבאה:
"טבלת המרה של סימון E96"

"נגדי SMD עם סימון E96"

כך שנגד ה-01C הוא חברינו הטוב 10kΩ (100x100), ה-01B הוא 1kΩ (100x10), ה-01D הוא 100kΩ. אלה די קל להבין, אחרים כנראה פחות. נגד 85A מהתמונה הוא 750Ω (750x1), ה-30C הוא 20kΩ.

דירוג הספק

דירוג ההספק של הנגדים הוא אחד הערכים הנסתרים יותר. ובכל זאת ערך זה יכול להיות מאד חשוב לבחירת הנגד המתאים. 

הספק חשמלי הוא הקצב שבו האנרגיה מומרת למשהו אחר. ההספק מחושב כמכפלה של הפרש מתח בין שתי נקודות וזרם העובר ביניהם, ונמדד ביחידות וואט (W). מנורות לדוגמה ממירות חשמל לאור. כל מה שהנגד יכול לעשות זה להמיר את האנרגיה החשמלית לחום. חום הוא בדרך כלל לא חבר טוב של אלקטרוניקה. יותר מדי חום יכולים לגרום לעשן, ניצוצות ואש!

לכל נגד יש דירוג הספק מקסימלי שמוגדר לו. כדי למנוע מהנגד להתחמם יותר מדי, חשוב לוודא שההספק שנופל על נגד יהיה מתחת להספק המקסימלי. דירוג ההספק של נגדים נמדד בוואט (Watt) ובדרך כלל נע בין 1/8W (0.125W) לבין 1W. נגדים עם דירוג הספק גדול מ-1W בדרך כלל מכונים כנגדי הספק, ומשתמשים בהם במיוחד בגלל יכולת פיזור החום שלהם.

למצוא את דירוג ההספק של הנגד

בדרך כלל אפשר לנחש את דירוג ההספק של נגד ע"י מבט על גודל האריזה שלו. נגדי PTH סטנדרטיים בדרך כלל מוגדרים ל-1/4W או 1/2W. לנגדים למטרות מיוחדות, כמו נגדי הספק, לרוב יהיה רשום ההספק על גוף הנגד. 

נגדי הספק אלה יוכלו להתמודד עם הספק גדול לפני שהם יתפוצצו. מלמעלה בפינה הימנית: נגדים של 25W, 5W ו-3W עם ערכים של 2Ω, 3Ω 0.1Ω ו-22kΩ. נגדי הספק קטנים יותר משמשים בדרך כלל למדידת זרם.
"נגדי הספק"

גם את דירוג ההספק של נגדי SMD אפשר להסיק מהגודל שלהם. נגדים בגודל 0402 ו-0603 הם בדרך כלל 1/16W, ונגדים בגודל 0805 יוכלו לטפל ב-1/10W.

מדידת הספק על נגד

את ההספק בדרך כלל מחשבים ע"י מכפלה של מתח בזרם (P=I*V). אבל ע"י שימוש בחוק אוהם אפשר להשתמש גם בהתנגדות לחישוב ההספק. אם אנחנו יודעים את הזרם שעובר דרך הנגד, נוכל לחשב את ההספק כ:
"P=I^2*R"
או אם אנחנו יודעים את המתח הנופל על הנגד, נוכל לחשב את ההספק כך:
"P=V^2/R"

נגדים בטור ובמקביל

באלקטרוניקה לא פעם מזווגים את הנגדים יחד, בדרך כלל כמעגל טורי או מקבילי (TODO). כשהנגדים משולבים בטור או במקביל, ערך ההתנגדות שלהם משתנה, ואפשר לחשב אותו ע"י אחת משתי הנוסחאות הבאות. הידע איך ערכי הנגדים משתלבים יעזור לכם לייצר ערך ספציפי מאד של הנגד בעת הצורך.

נגדים בטור

כשהנגדים מחוברים בטור, הערכים שלהם פשוט מתווספים אחד לשני.

חיבור של N נגדים בטור. ההתנגדות הכוללת שלהם היא סכום ערכי כל הנגדים:

"נגדים בטור"

כך, שלדוגמה, אם אתם חייבים נגד בערך של 12.33kΩ, קחו נגדים עם ערכים סטנדרטיים יותר, של 12kΩ ו-330Ω וחברו אותם בטור.

נגדים במקביל

למצוא את ערך הנגדים המחוברים במקביל לא כל כך פשוט. ההתנגדות הכוללת של כל הנגדים שמחוברים במקביל היא היפוך הסכום של כל הערכים ההפוכים. לנוסחה יהיה יותר הגיון מאשר המשפט האחרון:
"נגדים במקביל"

חיבור של N נגדים במקביל. כדי למצוא את ההתנגדות הכוללת, הפכו כל הערכים, חברו אותם ואז הפכו את התוצאה.

"נוסחה לחישוב התנגדות של נגדים המחוברים במקביל"

ההיפוך של ההתנגדות הוא למעשה מוליכות, כך שבקצרה, המוליכות של כל הנגדים המחוברים במקביל הוא סכום המוליכות של כל הנגדים.

כמקרה מיוחד של נוסחה זו, אם יש לכם רק שני נגדים המחוברים במקביל, אפשר לחשב את ההתנגדות שלהם עם נוסחה זו, בלי יותר מדי היפוכים:

"נוסחא של שני נגדים המחוברים במקביל"

כמקרה עוד יותר מיוחד של הנוסחה, אם יש לכם שני נגדים עם ערכים זהים, ההתנגדות הכוללת שלהם בחיבור מקבילי היא חצי מהערך שלהם. לדוגמה, התנגדות הכוללת של שני נגדים של 10kΩ המחוברים במקביל תהיה 5kΩ.

הקיצור לאמירה ששני נגדים מחוברים במקביל הוא שימוש באופרנד ||. לדוגמה אם נגד R1 מחובר במקביל ל-R2, אפשר לרשום את המשוואה הרעיונית של החיבור כ-R1||R2. הרבה יותר מסודר ובלי כל השברים...

רשתות נגדים

כתרגיל מיוחד של חישוב התנגדויות, מורים לאלקטרוניקה פשוט אוהבים לסבך את התלמידים עם רשתות נגדים משוגעים ומסובכים.
השאלה בדרך כלל תהיה משהו כמו "מה ההתנגדות בין הנקודות A ו-B במעגל הבא".

"רשת נגדים"

כדי לפתור את הבעיה צריך להתחיל מהסוף של המעגל ולפשט אותו לכיוון הנקודות A-B. במקרה הזה, נגדים R7, R8 ו-R9 מחוברים בטור ואפשר פשוט לחבר את הערכים שלהם. שלושת הנגדים מחוברים במקביל ל-R6, כך שאפשר לייצג את ההתנגדות שלהם כ-R6||(R7+R8+R9). מה שהופך את המעגל ל:

"פישוט מעגל רשת נגדים 1"

עכשיו אפשר לפשט עוד יותר את ארבעת הנגדים הימניים. R4, R5 והחבילה של נגדים R6-R9 כולם מחוברים בטור, כך שאפשר לחבר את הערכים שלהם. ומה שיצא במקביל ל-R3.

"פישוט מעגל רשת נגדים 2"

מה שמייצר מעגל עם 3 נגדים בטור בין נקודות A ו-B. חברו את הערכים שלהם וזהו. אז ההתנגדות הכוללת של מעגל זה היא:
R1+R2+R3||(R4+R5+R6||(R7+R8+R9)).

ישומים לדוגמה

נגדים נמצאים כמעט בכל המעגלים שקיימים. הנה כמה דוגמאות של מעגלים שמסתמכים על חברינו הנגדים.

הגבלת זרם של הלדים

נגד הוא "ה"רכיב שדואג ש-LED לא יתפוצץ כשמחברים את המתח. חיבור נגד בטור ללד מאפשר להגביל את הזרם שזורם דרך שני הרכיבים לתחום הבטוח.

"נגד הגבלת זרם"

כשבוחרים את ערך הנגד להגבלת זרם של לד, חפשו את שני המאפיינים של הלד: מפל מתח טיפוסי (typical forward voltage) וזרם מקסימלי (maximum forward current). מפל מתח הוא המתח הדרוש ללד כדי שידלק, בדרך כלל בין 1.7V ל-3.4V, תלוי בצבע הלד. הזרם המקסימלי ללדים הבסיסיים הוא בדרך כלל סביב 20mA. זרם שעובר דרך הלד בצורה רציפה צריך להיות שווה או נמוך מערך זה.

כשיש לכם את שני המאפיינים האלה, תוכלו לחשב את ערך הנגד הדרוש:

"חישוב ערך נגד הגבלת זרם של לד"

VS הוא מקור המתח, סוללה או ספק כח. VF ו-IF הם מפל מתח על הלד וזרם מקסימלי הרצוי.

לדוגמה, נניח שסוללת 9V מפעילה את הלד. אם הלד הוא אדום, כנראה שמפל המתח יהיה 1.8V. אם אתם רוצים להגביל את הזרם ל-10mA תצטרכו לחבר נגד בערך של כ-720Ω.

"חישוב ערך נגד הגבלת זרם של לד"

מחלק מתח

מחלק מתח (TODO) הוא מעגל של נגדים שממיר מתח גבוה למתח נמוך יותר. ע"י שימוש בשני נגדים שמחוברים בטור אפשר לקבל מתח שהוא חלק ממתח הכניסה. 

זהו מעגל לחלוקת מתח:

"מעגל חלוקת מתח"

שני הנגדים R1 ו-R2 מחוברים בטור ומתח VIN מחובר לשני הקצוות. אפשר לחשב את המתח בין נקודת ה-VOUT ל-GND כ:

"חישוב VOUT של מחלק מתח"

לדוגמה, אם R1 יהיה 1.7kΩ ו-R2 יהיה 3.3kΩ, אפשר יהיה להפוך את מתח הכניסה של 5V ליציאה של 3.3V.

מחלקי מתח מאוד שימושיים בעבודה עם חיישנים התנגדותיים, כמו חיישני אור LDRחיישני קיפול וחיישני כח. חצי ממחלק המתח הוא החיישן והחלק השני הוא נגד קבוע. את היציאה שבין שני הרכיבים מחברים לממיר אנלוגי לדיגיטלי (TODO) של מיקרובקר כדי לקרוא את ערך החיישן.

"מחלק מתח עם חישן אור"

בתמונה: R1 הוא נגד קבוע, ו-R2 הוא חיישן אור LDR שמייצרים מחלק מתח שמספק מתח משתנה ביציאה.

נגדי Pull-Up

משתמשים בנגדי Pull-Up (TODO) כדי לאלץ מצב ידוע בכניסה של מיקרובקר. צד אחד של הנגד מחובר בצד המיקרובקר, והצד השני מחובר לאספקת המתח (בדרך כלל 5V או 3.3V).

בלי החיבור של נגד Pull-Up, הכניסה של מיקרובקר יכולה להישאר צפה (floating) - לא מחוברת. אין הבטחה שכניסה צפה תהיה HIGH (5V) או LOW (0V).

בדרך כלל משתמשים בנגד Pull-Up בממשקים עם כפתורים או מפסקים (TODO). נגד Pull-Up יכול לאלץ ערך לרגל הכניסה של מיקרובקר כאשר הכפתור/מפסק פתוח. הוא גם יגן על המעגל מפני קצר (TODO) כאשר הכפתור/מפסק סגור.

"נגד pull-up"

בתמונה זו, כאשר הכפתור פתוח, קו הכניסה של מיקרובקר (MCU) מחובר דרך הנגד ל-5V. כאשר הכפתור סגור, קו הכניסה מחובר ישירות ל-GND.

הערך של נגד pull-up בדרך כלל לא צריך להיות בערך ספציפי כלשהו, אבל הוא צריך להיות מספיק גדול כדי שלא תתבזבז יותר מדי אנרגיה אם הוא מחובר קבוע למתח של 5V לדוגמה. ערכים סביב 10kΩ בדרך כלל מתאימים מצויין.

לאן ממשיכים?

עכשיו כשאתם כבר מומחים בתחום הנגדים, מה דעתכם ללמוד על מושגים נוספים בתחום האלקטרוניקה? נגד הוא ממש לא הרכיב הבסיסי היחיד שאנו משתמשים באלטרוניקה, יש גם:
  • Capacitors TODO
  • Diodes TODO
  • Transistors TODO
  • Integrated Circuits (ICs) TODO

או אולי תרצו לקרוא על שימושים נוספים של נגדים?
  • Voltage Dividers TODO
  • Pull-up Resistors TODO


מדריכים נוספות:

  • תמונה של הודעה הספק חשמלי

    הספק חשמלי

    2021-04-13 14:36:15

    למה כל כך אכפת לנו מההספק? הספק הוא מדד העברת אנרגיה לאורך זמן, ואנרגיה עולה כסף.

  • תמונה של הודעה מתח, זרם, התנגדות וחוק אוהם

    מתח, זרם, התנגדות וחוק אוהם

    2021-03-07 13:53:12

    כשמתחילים לחקור את עולם החשמל והאלקטרוניקה, חשוב קודם כל להכיר את היסודות: מתח, זרם והתנגדות. אלה שלושת אבני הבניין הבסיסיות הדרושות כדי להפעיל ולהשתמש בחשמל.

  • תמונה של הודעה מהו חשמל?

    מהו חשמל?

    2021-02-06 20:59:47

    מאמר מתורגם. מקור: What is Electricity?
    זו שאלה מאד מסובכת, וככל שמתעמקים יותר ושואלים שאלות נוספות, מגלים שאין באמת תשובה מוחלטת, רק הסברים מופשטים על איך החשמל מתקשר עם הסביבה שלנו.

  • תמונה של הודעה קידומות מטריות ויחידות SI

    קידומות מטריות ויחידות SI

    2021-01-25 14:29:11

    מאמר מתורגם. מקור: Metric Prefixes and SI Units
    הקידומות המטריות מאד שימושיות כדי לתאר בצורה תמציתית את יחידות ה-SI הבינלאומיות.

  • תמונה של הודעה סרטון המראה הבדלים בין מנוע עם תיבת Spur Gear ל-Planetary Gear

    סרטון המראה הבדלים בין מנוע עם תיבת Spur Gear ל-Planetary Gear

    2019-09-06 08:51:00

    חברינו ב-ServoCity הוציאו סרטון מעולה המראה את ההבדלים בין מנועים עם תיבת העברה מסוג Spur Gear לתיבה מסוג Planetary Gear.