fizik

ana

üniversite

Elektronik

DİRENÇ

Yazar fizik

Perşembe, 21 Ağustos 2008

DİRENÇ

Elektrik devresinde çok sık kullanılan devre elemanıdır. Çoğunlukla kullanılan direnç değerleri megaohm(MW) kiloohm(KW) dur.

1 MW = 10⁶ W , 1 KW = 10³ W

Devre çiziminde direnç, yukarıdaki şekillerde gösterilir. İlk şekil sabit direnci ikinci şekil değişken direnci temsil eder. Dirençler çeşitli şekillerde yapılırlar.

Bazı dirençler uzunca bir yalıtkanın üzerine direnç teli sarılarak yapılır (wire wound). Direnç değerleri telin kesitini, boyunu ve kullanılan telin farklı özdirençlerde maddelerden seçerek değiştirilebilir.

(R = r= )

Diğer bir cins dirençler ise, yine yalıtkan bir destek üzerine ince bir metal olmayan film kaplamasıyla yapılırlar. Bu amaçla da en çok ince bölünmüş karbon tozları kullanılır. Gerçekten karbonun çok yüksek bir özdirenci vardır. (Karbon-film)
Karbonun sahip olduğu yüksek özdirenç birbirine değen karbon tanecikleri arasında da vardır. Dolayısıyla sıkıştırılmış karbon taneciklerinden oluşan dirençlerede birleştirilmiş dirençler denir.

Bütün dirençler devrelere yerleştirilmelerini kolaylaştırmak için dış kısımları yalıtılmış ve tel uçlarla donatılmıştır. Dirençler değişik büyüklüktedirler. Dirençlerin büyüklükleri Joule ısısı nedeniyle hissedilebilir bir sıcaklık artması olmaksızın çekebileceği en büyük gücü gösterecek biçimdedir. Örneğin, başka değerlerinde kullanılmasına karşın en çok kullanılanlar 1W, 1/2 W ve 1/4 W lık dirençlerdir. Bazı dirençlerin üzerinde direnç değerleri yazı ile belirtilmiştir. Bir dirençteki renk bantları dört adettir. Bunlardan ilk üçü dirençlerin değerini belirtir. Dördüncü bant ise direncin toleransını belirtir.

Siyah 0 Altın yaldız % 5

Kahve 1 Gümüş yaldız % 10

Kırmızı 2 ---- % 20

Turuncu 3

Sarı 4

Yeşil 5

Mavi 6

Mor 7

Gri 8

Beyaz 9

Yukarıdaki direncin renk bandına göre değerini okuyalım. Birinci ve ikinci band renk değerlerini üçüncü band ise renk değeri kadar sıfır ile çarpılır. Dördüncü band ise toleransını yani yüzde hatayı göstermektedir.

1.Mavi = 6

2.Sarı = 4

3.Kırmızı = 2

4.Altın yaldız = %5

R = 64x10² => 6400 W%5 tolerans ise direncin gerçek değerinin 6080-6720W arasında olduğunu belirtmektedir.

Günümüz elektroniğinde gelişen devre tasarımına bağlı olarak dirençlerin boyutları oldukça küçülmüş olup artık renk kodlu dirençlerin çok küçük devrelerin tasarımında özel kartlarda kullanılmadığı görülmektedir. Dirençlerin sabit olarak kabul ettiğimiz bu değerleri direncin içinden geçen akım nedeniyle ısınmasına bağlı olarak değişecektir. Sıcaklıkla direnç değerinin nasıl değiştiği kataloglarda belirtilir ve ona göre kullanılır. Değeri sabit (lineer) olmayan dirençler yukarıda direnç üzerinde bir ok ile gösterilmişti. Bu dirençlere örnek potansiyometreleri verebiliriz. Potansiyometre gerilim bölücü direnç anlamına gelmektedir, orta uç ile diğer uçlar arasında yer alan direnç değeri orta ucun konumuna bağlı olarak değişmektedir.

Lineer olmayan dirençler; Voltaja bağlı dirençler (VDR), Işığa (LDR) ve sıcaklık (PTC veya NTC) değişimine bağlı dirençler olarak sıralanabilir. Voltaja bağlı dirençler, direncin uçları arasındaki gerilim değerinin değişmesiyle ilişkilidir. Uçları arasına uygulanan gerilim arttırıldıkça direnç değeri küçülür. Bu tip dirençler sabit olmadıklarından gerilimin biçiminde değişikliklere sebep olacaktır, dolayısıyla her devrede kullanılmazlar.

Işığa bağlı olarak değişen dirençler ışık şiddetinden etkilenirler. Işık düşmediğinde çok yüksek bir direnç değerine sahip iken ışık düştüğünde bu yüksek direnç özelliği ortadan kalkar, özellikle ışık şiddetinin artmasına bağlı olarak direnç değeri azalır. Bu dirençler Fotodirenç olarakta adlandırılır, Yapımında CdS (Kadmiyum Sülfit) kullanılmaktadır.

Sıcaklık değişimine bağlı olarak direnç değerinin değişmesi termistör adını verdiğimiz dirençlerde mümkündür. Negatif ve Pozitif katsayılı termistör olmak üzere iki tipi vardır. Özellikle sıcaklık ölçme işleminde, sıcaklık kontrolünde kullanılırlar.

Direncin tam bir tanımlamasını şöyle yapabiliriz;

Devreye verilen elektrik enerjisi ısı şeklinde harcanıyorsa devredeki eleman saf bir direnç olarak adlandırılır.

Doğru gerilim (DC) etkisi altında bulunan direnç içinden sadece uygulanan bir doğrultuda akım geçmekte ve bu geçen akıma bağlı olarak direnç üzerinde joule ısısı oluşmaktadır. Ohm kanununa göre bataryanın uygulamış olduğu voltaj değeri ile devredeki direnç içerisinden geçen akım arasında V=I.R ilişkisi vardır.

V = I.R Ohm yasası

Bir direncin uçlarındaki voltaj ile içinden geçen akım arasındaki ilişki aşağıdaki şekilde verilir. Şekil üzerinde gösterilen eğrinin eğiminden direnç değeri tespit edilir. Farklı direnç değerleri için eğim farklı olacaktır.

AC etkisi altında bulunan bir direnç içinden birim zaman içinde her iki yöndede akım geçecektir. Akımın yön değiştirmesi uygulanan AC sinyalin frekansı ile ilişkilidir.

Bir AC sinyalinin Akım ve Voltaj gösterimi ve matematiksel ifadesi ile yazılıp aşağıda verilen şekildeki gibi bir değişimle gösterilir.