האם כמות הזרם הנעילה משפיעה על התנגדות?
גודל הזרם הקבוע עצמו אינו משפיע ישירות על ההתנגדות, אך הוא יכול להשפיע בעקיפין על ההתנגדות דרך מספר מנגנונים. להלן הסבר מפורט:
1. הגדרה בסיסית של התנגדות
התנגדות R היא תכונה מהותית של אלמנט מעגל שמעידה על המידה בה האלמנט מתנגד לזרימת הזרם. לפי חוק אוהם, ההתנגדות R יכולה להתבצע באמצעות הנוסחה:
R=IV
כאשר:
2. תכונות פיזיקליות של ההתנגדות
גודל ההתנגדות תלוי בעיקר בגורמים הבאים:
חומר: חומרים שונים יש להם 저ורסיביות שונה.
אורך: ככל שהנשא ארוך יותר L, כך ההתנגדות גדולה יותר.
שטח חתך: ככל ששטח החתך A של הנשא גדול יותר, כך ההתנגדות קטנה יותר.
טמפרטורה: ההתנגדות של רוב החומרים משתנה עם הטמפרטורה.
3. השפעות עקיפות של גודל הזרם על ההתנגדות
למרות שהגודל של הזרם עצמו אינו משנה ישירות את ההתנגדות, הוא יכול להשפיע בעקיפין על ההתנגדות דרך מספר דרכים:
3.1 השפעת הטמפרטורה
הימשכת חום: כאשר זרם זורם בנשא, הוא יוצר חימום יוליאני (ידוע גם כחימום בהתנגדות), נתון על ידי P=I2R, כאשר P הוא הכוח, I הוא הזרם, ו-R היא ההתנגדות.
עלייה בטמפרטורה: חימום יוליאני גורם לעלייה בטמפרטורת הנשא.
שינוי בהתנגדות: ההתנגדות של רוב המתכות עולה עם טמפרטורה. לכן, ככל שהזרם עולה, הטמפרטורה של הנשא עולה, וההתנגדות גם היא עולה.
3.2 תכונות חומרים לא ליניאריות
התנגדות לא ליניארית: חלק מהחומרים (כמו מוליכים למחצה ואלויים מסוימים) יש להם תכונות התנגדות לא ליניאריות, כלומר ערך ההתנגדות יכול להשתנות עם הזרם.
צפיפות זרם: בעוצמות זרם גבוהות, תכונות ההתנגדות של החומרים יכולים להשתנות, מה שגורם לשינויים בהתנגדות.
3.3 השפעות שדה מגנטי
אפקט הול: בחומרים מסוימים, זרימת זרם יכולה לייצר אפקט הול, שמייצר הפרש מתח מאונך הן לזרם והן לשדה המגנטי. זה יכול להשפיע על ההתנגדות, במיוחד בשדות מגנטיים חזקים.
מגנטו-התנגדות: חומרים מסוימים (כמו חומרים מגנטיים) מציגים מגנטו-התנגדות, שבה ההתנגדות משתנה עם השדה המגנטי.
4. סיכום
גודל הזרם הקבוע עצמו אינו משנה ישירות את ההתנגדות, אך הוא יכול להשפיע בעקיפין על ההתנגדות דרך המנגנונים הבאים:
השפעת טמפרטורה: החימום היוליאני שנגרם על ידי זרימת הזרם יכול להעלות את טמפרטורת הנשא, ובכך לשנות את ההתנגדות.
תכונות חומרים לא ליניאריות: תכונות ההתנגדות של חלק מהחומרים יכולות להשתנות בעוצמות זרם גבוהות.
השפעות שדה מגנטי: במקרים מסוימים, השדה המגנטי שנוצר על ידי הזרם יכול להשפיע על ההתנגדות.
