Direnç Nedir?

0 3673

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

dirençler

İlk olarak direncin tarifiyle başlayalım. Elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Direnç değeri yüksek olursa içinden geçen akım değeri düşük olur. Bu olay Alman bilim adamı Ohm tarafından 1827 yılında bulunmuştur.

Direnç “R” harfi ile gösterilir, birimi ohmdur. Omega simgesi ile gösterilir (Ω). Bir iletkenden geçen elektrik akımına karşı iletkenin gösterdiği direncin birimidir. Bir iletkenin iki ucu arasına 1 voltluk bir gerilim uygulandığında, bu iletkenden 1 amperlik akım geçerse bu iletkenin direnci 1 ohmdur. 1983’teki Milletlerarası Elektrik Kongresi’nde tarif edilen milletlerarası ohm ise, 106,3 cm uzunluğunda 0 °C ve 14,4521 gram olan cıvanın bir doğru akıma gösterdiği direnç olarak tarif edilmiştir. Burada cıvanın bir milimetre karelik kesite sahip olduğu da kabul edilmektedir. Bir mikro ohm, 0,000.001 ohma ve bir mega ohm, 1.000.000 ohma eş değerdedir.

………………………..direnc.jpg 1a.gif……………………………………….

 

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,gibi üç sekilde ifade edilir. Yeri gelmişken gerilim ve akımıda 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.

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; V=IxR

Direnç Çeşitleri Nelerdir ?

Sabit Dirençler

Direnç değeri değişmeyen dirençlere sabit direnç denir. Hassasiyetleri yüksektir.

Telli Dirençler

telli-direncTelli dirençler gerek sabit direnç, gerekse de ayarlanabilen direnç olmak üzere değişik güçlerde ve değerlerde üretilebilmektedir. Telli dirençlerde, sıcaklıkla direnç değerinin değişmemesi ve dayanıklı olması için nikel-krom, nikel-gümüş ve konstantan kullanılır. Telli dirençler genellikle seramik gövde üzerine iki katlı olarak sarılır. Üzeri neme ve darbeye karşı verniklidir. 10 Ω ile 100 KΩ arasında 30 W’a kadar üretilmektedir.

Başlıca kullanım alanları; telekomünikasyon ve kontrol doğrultucularda kullanılır.Tellerin çift katlı sarılmasıyla endüksiyon etkisi kaldırılabildiğinden yüksek frekans devrelerinde tercih edilir. Küçük güçlülerde ısınmayla direnci değişmediğinden ölçü aletlerinin ayarında etalon (örnek) direnç kullanılır. Dezavantajları; direnç telinin kopması, çok yer kaplaması ve büyük güçlü olanlarının ısınması gibi dezavantajları vardır.

 

Karbon Dirençler

direnc-resimleri-75R-resistor-imagesKarbon karışımı veya karbon direnç, toz hâlindeki 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 üretilir. Bu tür dirençlerin değer hassasiyetleri % 5-% 20 aralığındadır.En yaygın kullanılan türdür.

 

 

Film Dirençler

film-direnc-300x148Film kelimesi dilimize İngilizceden geçmiştir. Türkçe karşılığı zar ve şerit anlamına gelmektedir.Şerit şeklinde yalıtkan bir gövde üzerine sarılmıştır. Bu durumu, bir fotoğraf filminin sarılışına benzetebiliriz. İki tür film direnç vardır. İnce film dirençler ve kalın film dirençler.

İnce film dirençler şu şekilde üretilmektedir: Cam veya seramik silindirik bir çubuk üzerine “saf karbon”, “nikel – karbon”, “metal – cam tozu” karışımı “metal oksit” gibi değişik direnç sprey şeklinde püskürtülür. Püskürtülen bu direnç maddesi, çok ince bir elmas uçla veya lazer ışınıyla spiral şeklinde kesilerek şerit sargılar hâline dönüştürülür. Şerit sargıdan biri çıkarılarak diğer sargının sarımları arası izole edilir. Şerit genişliği istenilen şekilde ayarlanarak istenilen direnç değeri elde edilir.

Kalın film dirençler, seramik ve metal tozları karıştırılarak yapılır. Seramik ve metal tozu karışımı bir yapıştırıcı ile hamur hâline getirildikten sonra seramik bir gövdeye şerit hâlinde yapıştırılır ve fırında yüksek sıcaklıkta pişirilir. Yukarıda açıklanan yöntemle, hem sabit hem de ayarlı direnç yapılmaktadır. Film dirençler toleransı en küçük olan dirençlerdir.Yani, istenilen değer tam tutturulabilmektedir. Bu nedenle hassas direnç gerektiren elektronik devreler için çok önemli bir dirençtir. Ayrıca maksimum akımda bile değeri pek değişmemektedir.

Entegre Dirençler

Çok sayıda direncin tek bir paket altına alınmasıyla elde edilen direnç türüdür. Bu nedenle entegre direnç veya sıra direnç olarak adlandırılırentegre-direnc. Paket içindeki tüm dirençler birer ayaklarından ortak bağlıdır. Diğer ayaklar serbesttir. Bu tür dirençlerin en önemli özelliği tüm dirençlerin aynı değere sahip olmasıdır.

 

 

Smd (Yüzey Montajlı) Dirençler

smd dirençYüzey montaj teknolojisi (surface mount technology-SMT) yüzey montaj elemanlarını devre kartına doğrudan bağlamak için kullanılan teknolojidir. Delikler (through-hole technology) yardımıyla yapılan eski monte etme yöntemlerinden farklı bir şekilde bileşenler yüzeye monte edilir.

Yüzey montaj aygıtları (surface mount devices-SMDs) hafif, ucuz, küçüktürler ve ayrıca devre kartı üzerinde birbirine yakın bir şekilde yerleştirilebilirler. Dirençler yüzey montaj teknolojisine uyumlu, en çok kullanılan analog devre elemanıdır.

 

 

Ayarlı Dirençler

Trimpotlar

trimpot2Devre direncinin bir veya birkaç defa ayarlandıktan sonra bu ayar değerinde sabit bırakıldığı yerlerde kullanılan dirençlerdir. İnce uçlu tornavida ile ayar yapılır. Düşük güce sahiptirler ve bu bakımdan elektronik devrelerde sıklıkla kullanılır.

Potansiyometreler

Devre direncinin çok sık değiştirilmesi gerektiği yerlerde kullanılır. Direnç değerinin değişimi el ile değiştirilmeye müsait ince ayar çubuğu sayesinde yapılır. Tıpkı trimpotlar gibi düşük güce sahiptirler, bu bakımdan elektronik devrelerde kullanılmaya müsaittir. Genelikle cihazların ön paneline monte edilir.

Potansiyometreler üç başlık altında toplanır. Bunlar; lineer potansiyometreler, logaritmik potansiyometreler, çok turlu potansiyometrelerdir.

Lineer potansiyometreler

Lineer potansiyometreler (doğrusal), potansiyometre milinin çevrilme açısına göre direnci de doğrusal olarak artar.

Logaritmik Potansiyometreler

Logaritmik potansiyometrelerde dönüş açısına göre direnç değişim doğru orantılı değildir, logaritmik olarak artar.mili çevirirken önce direnç değişimi küçük, sona doğru direnç değişim artar. Anti-logaritmik potansiyometrelerde ise önce direnç değişim yüksek, sona direnç değişim azalır.

image023Çok Turlu Potansiyometreler

Çok turlu potansiyometrelerde, her 360 derece bir tur olarak kabul edilir. Hassas ayar yapmak istenen yerlerde kullanılır. Tur sayısı artıkça hassasiyeti artar.

 

 

Reostalar

reosta-b58Bu tip ayarlı direncin trimpotlar ve potasiyometrelerden ayrılan en büyük özelliği yüksek güçlü devrelerde kullanılabilmesidir. Dolayısıyla üzerinden yüksek akım geçebilir. Direnç ayarı el ile yapılır, ayar yapılan ucu tel üzerinde hareket ettirilerek istenilen değere sahip direnç elde edilir. Ayrıca reostaların ebatları trimpot ve potansiyometrelere göre oldukça büyüktür (reosta).

 

 

Ortam Etkili Dirençler

Işık Etkili Dirençler

_FOTOCELLDR (fotodirenç, light dependent resistance), aydınlıkta az direnç, karanlıkta yüksek direnç gösteren devre elemanlarına denir. Başka bir deyişle LDR’nin üzerine düşen ışık değerine göre gösterdiği direnç değişimi ters orantılıdır. LDR’ler, CdS (kadmiyum sülfür), CdSe (kadmiyum selinür), selenyum, germanyum ve silisyum vb. gibi ışığa karşı çok duyarlı maddelerden üretilmektedir. LDR yapımında kullanılan madde, algılayıcının hassasiyetini ve algılama süresini belirlemekte, oluşturulan tabakanın şekli de algılayıcının duyarlılığını etkilemektedir. LDR’ye gelen ışığın odaklaşmasını sağlamak için üst kısım cam ya da şeffaf plastikle kaplanmaktadır. LDR’ler çeşitli boyutlarda üretilmekte olup gövde boyutları büyüdükçe güç değeri yükselmekte ve geçirebilecekleri akım da artmaktadır.

Isı Etkili Dirençler

NTC

Negatif ısı katsayılı termistörlerdir. Üzerindeki sıcaklık arttıkça direnci azalır, sıcaklık düştükçe direnci artar.

PTC

Pozitif ısı katsayılı termistördür. Üzerindeki sıcaklık arttıkça direnci artar, sıcaklık düştükçe direnci azalır.

Gerilim Etkili Dirençler (VDR-Varistörler)

varistörUçlarına uygulanan gerilim miktarı ile ters orantılı olarak direnç değeri değişen elemanlara varistör denir. Genellikle aşırı gerilimden korunmak veya frekans kaymasını önlemek amacıyla gerilim sabitlemesi istenen rezonans devrelerine yardımcı limitör devrelerinde kullanılır.

 

 

En çok sorulan sorulardan biri benim direnlerim kahverengi. mavi dirençlerden farkı ne ?

560rsmall1.jpg

Aralarında temel olarak hiçbir fark yok. O renk farkı dirençlerin yapımında kullanılan hammade ile ilgili. Kahverengimsi olanlar karbon filmden, mavi renkte olanlar ise metal filmden yapılmışlardır. Peki bunların ne farkı var derseniz? Mavi olanlar kahverengilere oranla biraz daha kalitelidirler. nedeni ise metal filmden yapılmış olanlar ısı dağlımı daha iyi olduğu için az ısınırlar. Bu yüzdende ısı ile harcanan güç te az olduğundan tolerans değerleri kahverengilere göre daha düşüktür. Bu tolerans değeri metal filmlerde (mavilerde) %1 civarındayken kahvrengi olan karbon filmlerde ise tolerans değeri %5-6 civarındadır. aynı zamanda metal filmler aynı ısı problemi nedeniylede yüksek güçlerde kullanılırlar.maviler 0,60W ı kaldırabilirken kahvrerengiler 0,25W civarında kullanılırlar.

Sonuç olarak kalite farkı var ancak  led sürmek vs gibi basit şeylerde hiçbir fark olmaz. ancak yüksek güç ve kesinlik,stabilite gerektiren, Minimum güç tüketimi istenen yerlerde metal filmler tercih edilmelidir.

Yapısal Özellikleri

resistcarb.gif

 

Direnç değeri hesaplamatb_06.11.2013_direnc.bmp

küçüklüğümüzden beri bu renk sıralamasını

(S)o(K)a(K)(T)a (S)a(Y)a(M)a(M) (G)i(B)i

  • Siyah
  • Kahve
  • Kırmızı
  • Turuncu
  • Sarı
  • Yeşil
  • Mavi
  • Mor
  • Gri
  • Beyaz

ile göstermişlerdi belki sizede faydası dokunuz hatırlamanız için.

4-renk-direnc-hesaplayici-4-bant-direnc-renk-kodlari-ornek-tablo.png5-renk-direnc-hesaplayici-5-bant-direnc-renk-kodlari-ornek-tablo.png

 

Yukarıda 4 renkli ve 5 renkli dirençlerin hesaplanmasını görebilirsiniz. Nadiren de olsa 6 çizgili olanlarda mevcuttur.

Hesaplama ise 4 renkli dirnçlerde ilk iki renk katsayı 3. renk çarpan 4. renk ise tolerans değeridir. Yani ilk iki değeri yan yana yazıyor 3. değerle çarpıyor 4. değerle +- yüzdesini hesapıyoruz.

örnek vermek gerekirse yukarıdaki örnekte ilk iki değer yeşil(5), mavi(6) var yani 56 ediyor. 3. değer çarpandı buda turuncu(1000). Hesapladığımızda 56x1000den 56000 ohm yani 56kohm luk direncimiz var demektir. Son değerimizde altın olduğunua göre  toleransımızda +-%5 oluyor. Bu demektirki elimizdeki 56000 ohmluk direnç   58800-53200 ohm arasında bir değer olabilir.

Aynı şekilde 5 renkli direnç te ilk üç renkten yeşil(5), mavi(6), siyah(0) = 560 olarak hesaplanmaktadır. 4. renk ise çarpan değeridir. Yukarıdaki örnekte bu kırmızı(100) olduğuna göre elimizdeki direnç yine 56k ohmluk bir dirençtir. 5. renkteki altın rengindende +-%5toleransı olduğunu görmekteyiz.

Tolerans değerleri sadece gümüş ve altın değildir. nadirde olsa aşağıdaki renkleri alabilir.

Toleranslar;

Kahve rengi %1
Kırmızı %2
Yeşil %0.5
Mavi % 0.25
Mor %0.1
Gri %0.05

gördüğünüz gibi Altın yaldız (%5) ve Gümüş yaldız (%10) toleranslarına göre oldukca düşükler.

 

KAYNAK; [electrotech.tv]

Senin bu konuya yorumun ne olacak?

Gerekli *

HAKKIMIZDA

facebook twitter youtube flickr ENOTLAR TV LOGOSU_Artboard 13 - ENOTLAR TV LOGO

Arşivler

KAREKOD-umuz

Lower-Third-(Enotlar)