For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for מחלק זרם.

מחלק זרם

דוגמה למחלק זרם. הזרם בכניסה מתחלק בין הנגדים המחוברים במקביל, כך שזרם המוצא הוא

באלקטרוניקה, מחלק זרם הוא מעגל ליניארי פשוט אשר מקבל ככניסה זרם , ומוציא זרם שהוא חלק מהזרם בכניסה. יחס הזרם במוצא לעומת הכניסה תלוי בערכי הנגדים המחוברים במקביל במעגל זה, ונוצר כך שהוא מפחית למינימום את האנרגיה המתבזבזת במעגל.

נוסחת מחלק הזרם דומה לנוסחת מחלק המתח, אך מכיוון שהיא מבצעת מינמיזציה של האנרגיה במעגל, הרי שבניגוד למתח בו המתח המקסימלי יתפתח על הנגד המקסימלי, כאן הזרם המקסימלי יתפתח על הנגד המינימלי.

נוסחת מחלק הזרם נגזרת מחוק הזרמים של קירכהוף (KCL) הקובע כי הזרם הנכנס לצומת יהיה שווה בדיוק לסכום הזרמים היוצאים מהצומת.

נוסחת מחלק הזרם נגזרת כאמור מחוק הזרמים של קירכהוף, ומחוק אוהם הקובע כי המתח על נגד שווה למכפלת הזרם בהתנגדות: .

הנוסחה קובעת כי הזרם דרך נגד המחובר במקביל לנגד השקול יהיה [1], כאשר הוא הנגד השקול ל־N הנגדים המחוברים במקביל לנגד .

אינטואיציה לכך שהזרם דרך נגד הוא ביחס הפוך להתנגדות הנגד ניתן לקבל מכך שבחיבור במקביל, המתח על כל הנגדים זהה, ולכן לפי חוק אוהם: הזרם ביחס הפוך להתנגדות.

פיתוח הנוסחה

[עריכת קוד מקור | עריכה]
מעגל חשמלי עם שני נגדים מחוברים במקביל למקור זרם

עבור מעגל חשמלי בו מחובר מקור זרם במקביל לנגדים , המתח על שני הנגדים שווה לפי הגדרה ל, ולכן לפי חוק אוהם הזרמים דרכם הם: . נשתמש בחוק הזרמים של קירכהוף (KCL) כדי לקבוע כי: . אם נציב את יחס זרם־מתח שקיבלנו מחוק אוהם בנוסחה לעיל, נקבל כי:

חישוב זהה עבור יתן את הנוסחה המקבילה: .

לסיום, בדיקת שפיות שנערוך נותנת כי ואכן משפט קירכהוף מתקיים.

בזרם חילופין[2]

[עריכת קוד מקור | עריכה]

עבור מעגל המכיל רכיבים שאינם נגדים, אך בעלי עכבה (אימפדנס), ניתן להגדיר את מחלק הזרם תחת משטר פאזורי.

פאזור הזרם דרך רכיב בעל עכבה המחובר במקביל לרכיבים בעלי עכבה שקולה נתון לפי הנוסחה: , כאשר הוא פאזור זרם הכניסה המתפצל לרכיבים.

דוגמה – מעגל RC

[עריכת קוד מקור | עריכה]
דוגמה למחלק זרם על מעגל שאינו מורכב מנגדים בלבד

במעגל RC בו נגד R וקבל C מחוברים במקביל למקור זרם אידיאלי שפאזור הזרם שלו הוא , נרצה לחשב את פאזור הזרם דרך הנגד R.

עכבת הנגד היא פשוט ועכבת הקבל היא כאשר היא התדירות הזוויתית של מחולל הזרם. לכן לפי נוסחת מחלק הזרם נקבל כי פאזור הזרם דרך הנגד הוא:

. נשים לב כי עבור תדרים גבוהים פאזור הזרם דרך הנגד שואף ל-0, ועבור תדרים נמוכים פאזור הזרם דרך הנגד מקיים . לכן המעגל מממש מסנן תדרים גבוהים (Low Pass Filter).

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ Nilsson, James; Riedel, Susan, Electric Circuits, England: Edinburgh Gate, 2015, עמ' 85
  2. ^ Current Divider Circuits and the Current Divider Formula | Divider Circuits And Kirchhoff's Laws | Electronics Textbook, www.allaboutcircuits.com (באנגלית)
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
מחלק זרם
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?