תוֹכֶן
נגדים חשמליים הם רכיבים חשמליים פסיביים המגבילים את זרימת הזרם במעגל חשמלי. ניתן לבנות נגדים מחומרים שונים. כמה מהחומרים הנפוצים ביותר המשמשים הם מתכת ופחמן. נגדים מבוססי פחמן עדיפים על פני נגדים מבוססי מתכת בהם הפרעה אינדוקטיבית היא סוגיה. עבור הרבה מעגלים חשמליים אלקטרוניים אנלוגיים, ניתן להשתמש בנגדים מבוססי מתכת (כמו הנגד התולי) ללא השפעות לא טובות.
כיצד פועל נגן נגד חוטים
זרימת זרם חשמלי מוסברת על ידי קשר פיזי שגילה גאורג סימון אוהם, פיזיקאי גרמני בן המאה התשע עשרה. ההסבר הזה מכונה "חוק אוהם."
חוק אוהם מסביר כי הפרש המתח במעגל חשמלי הוא תוצר של הערך הנוכחי החשמלי (באמפר) כפול ערך התנגדות המעגל (באומס). הסביר דרך אחרת: למעגל חשמל שיש לו הפרש של 2 וולט, עם אמפר 1 של זרם שזורם דרכו, יש התנגדות של 2 אוהם.
גם כל החומרים המוליכים חשמליים הם מעט עמידים. בגלל זה, אפילו מוליך חשמלי טוב, כמו חוט מתכת, יכול לשמש כנגד. ניתן להתאים את ההתנגדות על ידי הגבלת מידת העבה של החוט, ועל ידי הגדלת או הקטנת הנתיב המוליך דרך החוט. ניתן לשלוט על ההתנגדות גם על ידי חומר תיל. כמה מתכות, כמו זהב, כסף ונחושת, הם מוליכים חשמליים מצוינים ובעלי ערך התנגדות נמוך יותר. מתכות אחרות, כמו ברזל, פח או פלטינה, אינן מוליכות זרם חשמלי טוב במיוחד בגלל ערכי ההתנגדות הגבוהות שלהן.
יצירת מתנגד נגד חוטים
כדי ליצור נגן חוט-חוט, חתיכת חוט אחת תצטרך לשמש כנתיב לזרם החשמלי של הקצה מהקצה האחד לקצה השני. ליצירת נגד עם ערך התנגדות קטן (או אוהם), השתמש בחוט עבה וקצר יותר כנתיב בין שני המוליכים החשמליים. ליצירת נגד עם ערך אוהם גדול יותר, השתמש בחוט דק וארוך יותר.
כפי שהשם מרמז, בדרך כלל נגר בדרך מסוימת נגר חוט-חוט סביב חומר מבודד חשמלית (כמו פלסטיק או קרמיקה). כדי להאריך את המסלול המוליך ולהעלות את ערך אוהם, עטוף חוט ארוך יותר פעמים סביב המבודד. נתיב ישיר יותר יוריד את ערך אוהם ויאפשר מעבר יותר זרם.
גורם נוסף ביצירת נגן חוט-חוט הוא סוג החוט המשמש. חוט פלדה אינו מוליך טוב כמו חוטי נחושת; לכן ניתן להשתמש בחוט פלדה כאשר יש צורך בערך התנגדות גדול יותר.