2.4.4 נגדים
(Resistors)
יש מכשירים חשמליים שבהם צריך להגביל את הזרם החשמלי לשם פעולה תקינה של המכשיר. לדוגמה: אחד הרכיבים המוכרים כיום הוא נורית זעירה (נקראת בשם LED) המצויה במכשירים רבים (למשל נורית הבהוב של אזעקה). כדי למנוע את שרֵפתה יש להחליש את הזרם העובר דרכה. על מנת להשיג התנגדות גדולה נראה שיש להשתמש במוליך ארוך במיוחד, לעתים באורך של קילומטרים - דבר זה אינו מעשי !
לשם כך מייצרים רכיבים זעירים בעלי שני הדקים שתפקידם להתנגד למעבר זרם חשמלי ובכך להחלישו. רכיבים אלה נקראים בשם נגדים. חשוב לציין שזהו תפקיד אחד שיש לנגד מבין רבים שנראה בהמשך.
מצויים נגדים בסוגים ובגדלים שונים כדי שיתאימו למטרות מגוונות.
הנגד מסומן באות R, יחידותיו "אוהם" [Ω].
סימול הנגד:
סוגי נגדים
באופן כללי קיימות שתי קבוצות של נגדים: נגדים קבועים ונגדים ומשתנים.
א. נגד קבוע הוא נגד בעל ערך התנגדות קבוע שלא ניתן לשנותו. מצויים סוגים שונים של נגדים קבועים, המאופיינים בעיקר על פי סוג החומר שממנו עשוי הנגד.
· נגד פחם – בין שני הדקי הנגד יש מבודד העשוי גוש פחם.
· נגד שכבה – בנוי ממצע קרמי שעליו מייצרים שכבת התנגדות המתקבלת מהתעבותם של אדי פחם או של תחמוצת מתכת.
· נגד סליל מתכת – בנוי מתיל דק המלופף על גבי חומר מבודד ( ערך הנגד תלוי באורך הסליל, סוגו ושטח חתכו).
· נגדים המיוצרים מסיליקון בטכנולוגיות של VLSI (ייצור רכיבים מוכללים).
יש לציין שבייצור של נגדים קשה להגיע לדיוק מושלם. יצרני הנגדים אינם מסתפקים רק בציון ערך הנגד, אלא גם בציון אחוז הדיוק של אותו נגד. כלומר מהו תחום הסטייה האפשרי מערכו הנקוב של הנגד.לאחוז הדיוק קוראים גם בשם סבולת או אפיצות.
דוגמאות לנגדים קבועים (פחם/שכבה):
ככל שגודל הנגד גדול יותר,כן הוא יכול לשאת דרכו זרם גבוה יותר בלי להישרף.
את נגדי סליל המתכת מייצרים למטרות מיוחדות שבהן דרוש דיוק רב ופיזור הספק גבוה.
דוגמאות לנגדי סליל מתכת:
אם נקלף את הציפוי החיצוני של הנגד נראה תיל דק המלופף על גבי גליל של חומר מבודד (למשל חרסינה).
ב. נגד משתנה הוא נגד שאפשר לשנות את התנגדותו בגבולות מסוימים (בדרך כלל מאפס עד ערך שנקבע על ידי היצרן). גם כאן מצויים סוגים שונים של נגדים משתנים.
יש נגדים שאפשר לשנות את ערכיהם על ידי מגע אדם, ויש גם אחרים שמשנים את ערכיהם בהתאם לשינוי גודל פיסיקלי אחר. לדוגמה, נגד המשנה את התנגדותו כתוצאה משינויי טמפרטורה.
על הנגדים המשתנים נרחיב בפרק 3.
שיטות סימון בנגדים
יש כמה שיטות לסימון ערכי הנגדים:
א. הסימון הישיר – על פי שיטה זו ערך הנגד, הסבולת ופיזור ההספק מוטבעים על גבי הנגד.
ב. קוד הצבעים – בשיטה זו על גבי הנגד מסומנים פסי צבע. לכל פס צבע יש משמעות בקביעת ערך הנגד ואחוז הדיוק שלו. על פי שיטה זו אי אפשר לקבוע מהו פיזור ההספק של הנגד על פי פסי הצבע.
ג. בטכנולוגיית SMD (רכיבים לא "רגליים") גודלם של הנגדים הוא כגודל גרגירי אורז ואין עליהם כל סימון. הרישום מתבצע על האריזה של מאות נגדים כאלו. נגד שיצא מן האריזה אי אפשר עוד לזהותו.