Direnç nedir?

 DERS KİTABI CEVAPLARINA BURADAN ULAŞABİLİRSİNİZ! 

Direnç nedir?

Direnç nedir, direncin çeşitleri ve bağlantı türleri nelerdir?

Devreye uygulanan gerilim ve akım bir uçtan diğer uca ulaşıncaya kadar izlediği yolda birtakım zorluklarla karşılaşır. Bu zorluklar elektronların geçişin etkileyen veya geciktiren kuvvetlerdir. İşte bu kuvvetlere DİRENÇ denebilir. Kısaca “ohm” ile gösterilir.

İlk olarak direncin tarifiyle başlayalım. Elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Genel olarak “R” harfi ile sembollendirilir. Birimi ise “W” Ohm’dur.

Direnç nedir?

Kapalı Bir elektrik devresinde direnç ; Devre gerilimi ile devreden geçen akımın bölümüne eşittir.

Kapalı Bir elektrik devresinde gerilim; Devre direnci ile devreden geçen akımın çarpımına eşittir.

Kapalı Bir elektrik devresinde akım; Devre gerilimi ile devre direncinin bölümüne eşittir.

Gerilim ve akımı da tanımlayalım:

Gerilim: Bir elektrik devresinde, iki nokta arasındaki potansiyel farka gerilim denir. Gerilim genellikle “U” harfi ile sembollendirilir, fakat bazı kaynaklarda “E” olarak da gösterilebilir. Birimi ise “V” Volt’ tur.

direnc2-11022015

Akım: Bir elektrik devresinde serbest elektronların bir taraftan diğer tarafa yer değiştirmesidir. Bu yer değiştirme güç kaynağı içinde “-” den “+” ya doğru olur, devre içinde ise “+” dan “-” ye doğru olur.Buna elektron akışı – akım denir. Akım “I” harfi ile sembollendirilir. Birimi ise “A” Amper’dir.

Ohm Kanunun formülsel ifadesi ise şöyledir; R = U / I Û W = V / A

Direnç türleri

Elektrik güçlerine göre dirençler ikiye ayrılır:

Büyük güç: (2 W’ın üzerindeki dirençler)

Küçük güç: (2 W’ın altındaki dirençler)

Kullanım gereksinimlerine göre dirençler farklı biçim yapı ve güçlerde üretilirler.

Sabit direnç: Sabit direnç değerleri gerektiren uygulamalarda kullanılır. Bu tür dirençlerin değer hassasiyetleri yüksektir.

Ayarlı direnç: Değişken direnç değerlerinin gerekli olduğu, hassasiyetin çok önemli olmadığı durumlarda kullanılır.

Termistör: Isı etkisi ile değeri değişen direnç.

PTC direnç (İng: Positive Temperature Coefficient): Pozitif ısıl katsayılı direnç. Isı etkisi ile değeri artan direnç.

NTC direnç (İng: Negative Temperature Coefficient): Negatif ısıl katsayılı direnç. Isı etkisi ile değeri düşen direnç.

Foto direnç: Işık etkisi ile değeri değişen direnç.

Sabit dirençler kullanılan malzeme cinsine göre üçe ayrılır:

Karbon dirençler

Telli dirençler

Film dirençler

*İnce film dirençler

*Kalın film ve metal film dirençler

Karbon karışımı dirençler

direnc3-11022015

Karbon karışımı veya karbon direnç, toz halindeki karbon ve reçinenin ısıtılarak eritilmesi yolu ile elde edilir. Karışımdaki karbon oranı direncin değerini belirler. Büyüklüklerine göre ¼, ½, 1, 2, 3 W / 1Ω dan 22 MΩ’a kadar değerlerde üretilirler. Bu tür dirençlerin değer hassasiyetleri yüzde 5-yüzde 20 aralığındadır. Halen en yaygın kullanılan türdür.

Telli dirençler

Nikel-krom, nikel-gümüş gibi alaşımlardan tellerin genellikle seramik gövde üzerine bir veya iki katlı olarak sarılması ve üzerilerinin yalıtkan bir malzeme ile kaplanması sureti ile üretilirler. Sabit veya ayarlanabilen biçimlerde olabilirler. Ayarlı tiplerde bir hat boyunca tellerin üzerindeki yalıtkan kazınır. Genellikle 10 Ω ile 100 kΩ arasında 30 W’a kadar güçlerde üretilirler.

Telli dirençler yüksek güç gerektiren uygulamalarda kullanılırlar. Tellerin çift katlı sarılmasıyla endüksiyon etkisi yok edilebildiğinden yüksek frekans devrelerinde de tercih edilirler.

Küçük güçlüleri ısınmayla çok az direnç değişimi gösterdiğinden, ölçü aletlerinin ayarında örnek direnç olarak da kullanılırlar. Maliyetlerinin yüksek olması, çok yer kaplamaları ve büyük güçlü olanlarının ısınması gibi olumsuz yönleri vardır.

Film dirençler

Film dirençler; cam veya seramik gibi yalıtkan bir taşıyıcı üzerine ince bir tabaka direnç malzemesi olarak üretilirler. Film kalınlığına göre: İnce ve kalın film dirençler olarak sınıflandırılırlar.

İnce film dirençler

Porselen veya seramik vb. silindirik taşıyıcı çubuk üzerine; karbon, nikel-krom, tantal nitrit, metal oksitler gibi direnç malzemeleri ve cam tozu karışımı püskürtme yoluyla kaplanır. Püskürtülen bu direnç maddesi, çok ince bir elmas uçla veya lazer ışınıyla ya da foto-litografik yöntemler belirli bir genişlikte, spiral şeklinde kesilerek şerit sargılar haline dönüştürülür. Şerit sargıdan biri çıkarılarak diğer sargının sarımları arası izole edilir. Şerit genişliği istenilen şekilde ayarlanarak istenilen direnç değeri elde edilir.

Toleransları yüzde 1′den daha küçük olabilir. Yüksek ısıl kararlılıkları ve düşük toleransları ile birçok uygulamada kullanılabilir.

Kalın film (cermet) dirençler

Kalın film dirençler, seramik ve metal tozları karıştırılarak yapılır. Seramik ve metal tozu karışımı bir yapıştırıcı ile hamur haline getirildikten sonra, seramik bir gövdeye şerit halinde yapıştırılır fırında yüksek sıcaklıkta pişirilir. Bu yöntemle, hem sabit hem de ayarlı dirençler yapılmaktadır. Film dirençlerin toleransları yüzde 1-5 civarındadır.

Ayarlı dirençler

Ayarlı dirençler, direnç değerinde duruma göre değişiklik yapılması veya istenilen bir değere ayarlanması gereken devrelerde kullanılırlar. Karbon, telli ve kalın film yapıda olanları vardır.

Ayarlı dirençler iki ana gruba ayrılır:

Reostalar

Potansiyometreler

Reostalar

Reostalar, iki uçlu ayarlanabilen(değişken direnç) dirençlerdir. Bu iki uçtan birine bağlı olan kayıcı uç, direnç üzerinde gezdirilerek, direnç değeri değiştirilir.

Reostaların da karbon tipi ve telli tipleri vardır. Sürekli direnç değişimi yapan reostalar olduğu gibi, kademeli değişim yapan reostalarda vardır.

Laboratuvarlarda etalon direnç olarak, yani direnç değerlerinin ayarlanmasında ve köprü metodunda direnç ölçümlerinde, değişken direnç gerektiren devre deneylerinde, örneğin diyot ve transistor karakteristik eğrileri çıkarılırken giriş, çıkış gerilim ve akımlarının değiştirilmesinde ve benzeri değişken direnç gerektiren pek çok işlemde kullanılır. Ve reostalar yukarıda da belirttiğimiz gibi ayarlı dirençlere dahildir.

Potansiyometreler

Potansiyometreler, üç uçlu ayarlı orta uç, direnç üzerinde gezinebilir. Direnç değerinin değiştirilmesi yoluyla gerilim bölme, diğer bir deyimle çıkış gerilimini ayarlama işlemini yapar. Devre direncinin çok sık değiştirilmesi istenen yerlerde kullanılır. Potansiyometreler radyo gibi cihazlarda sesin açılıp kapanması için kullanılır.

Potansiyometreler aşağıdaki üç grup altında toplanabilir.

Karbon potansiyometreler

Telli potansiyometreler

Vidalı potansiyometreler

Karbon potansiyometreler

Karbon potansiyometreler, mil kumandalı veya bir kez ön ayar yapılıp, bırakılacak şekilde üretilmektedir. Ayar için tornavida kullanılır. Bu türdeki potansiyometreye “Trimmer potansiyometre” (Trimpot) denmektedir.

Telli potansiyometreler

Telli potansiyometreler, bir yalıtkan çember üzerine sarılan teller ile bağlantı kuran fırça düzeninden oluşmaktadır. Bu tür potansiyometrelerin üzeri genellikle açıktır. Tel olarak Nikel-Krom veya başka rezistans telleri kullanılır.

Vidalı potansiyometreler

Vidalı potansiyometrede, sonsuz vida ile oluşturulan direnci taramaktadır. Üzerinde hareket eden bir fırça, kalın film (Cermet) yöntemiyle oluşturulan direnci taramaktadır. Fırça potansiyometrenin orta ayağına bağlıdır. Böylece orta ayak üzerinden istenilen değerde ve çok hassas ayarlanabilen bir çıkış alınabilir.

Potansiyometrelerin başlıca kullanım alanları: Potansiyometreler elektronikte başlıca üç amaç için kullanılırlar;

Ön ayar için

Genel amaçlı kontrol için

İnce ayarlı kontrol için

direnc4-11022015

Direnç Bağlantı Türleri

Parelel direnç bağlantısı

Paralel bağlantı: Paralel bağlantıda formül

1 /RToplam = ( 1 /R1 ) + ( 1 /R2 ) + ( 1 /R3 ) + ( 1 /R4 ) şeklindedir. İşlemler yapılmadan önce tüm değerler aynı yani ohm, Kohm veya Mohm cinsine dönüştürülmelidir. 10 Kohm = 10,000 ohm, 2.2 Kohm = 2,200 ohm. Verilen formül yandaki dirençler için uygulandığında 1 / RToplam = 0.01355 yine bu eşitliğe göre RToplam = 1 / 0.01355 bu da 73.8 ohm’a eşittir.

Seri direnç bağlantısı

Seri bağlantı: Dört adet direncin birbirine seri bağlanmış durumu görülmektedir. A ve B uçlarındaki toplam direnç değerinin hesaplama formülü, RToplam = R1 + R2 + R3 + R4 şeklindedir. Yani 100 ohm + 330 ohm + 10 Kohm + 2.2 Kohm = 12.430 Kohm ‘a bu da 12,430 ohm’a eşittir

 DERS VE ÇALIŞMA KİTABI CEVAPLARINA BURADAN ULAŞABİLİRSİNİZ