Direnç Tipleri ve Özellikleri: Kullanım Alanları ile

Elektrik devrelerinin temel öğelerinden biri olan dirençler, çok farklı çeşitlerde üretilmektedir. Sabit, ayarlı ve sensör dirençleri olarak sınıflandırılan bu direnç tipleri, farklı kullanım alanlarına uygun olarak tasarlanmıştır. Sabit dirençler ise telli, karbon ve film dirençler olarak üç kategoride incelenir. Elektronik cihazlardan, endüstriyel ekipmanlara kadar pek çok alanda kullanılan bu direnç tiplerinin özellikleri ve hangi alanlarda tercih edildikleri hakkında bilgi sahibi olmak, elektrik konusunda farkındalığınızı artırabilir.

Direnç Tipleri

Elektriksel dirençler çok farklı çeşitlerde üretilmektedir. Genel olarak sabit, ayarlı ve sensör olarak 3 ana başlıkta incelenirler.

Direnç tipleri ve özellikleri şunlardır:

1. Sabit dirençler

Sabit direnç; akımı belli bir seviyede sabitlemek için kullanılan direnç çeşididir.

Değeri sabittir. En yaygın kullanılan direnç türüdür. Bir devrede doğru koşulları ayarlamak için kullanılır. Değeri, devrenin tasarım aşamasında belirlenir ve devreyi ayarlamak için asla değiştirilmesi gerekmez.

Sabit dirençler telli dirençler, karbon dirençler ve film dirençler olarak üçe ayrılır.

a. Telli direnç

Telli direnç; dirençli bir malzemeden yapılmış bir telin çekirdeğin etrafına sarılmasıyla oluşturulan direnç çeşididir.

Çekirdeği sarmak için genellikle nikrom tel veya manganin tel kullanılır; çünkü bunlar yüksek direnç sunar. Çekirdek için plastik, seramik veya cam kullanılır.

Tel sargılı dirençler çok hassastır. Düşük direnç değerleri ve yüksek güç değerleri için mükemmel çalışırlar.
Bunlar en eski sabit direnç türüdür, ancak günümüzde bile halen kullanılmaktadır.

Telli dirençler, telekomünikasyon ve kontrol doğrultucularında, yüksek frekans devrelerinde, ölçü aletlerinin ayarında kullanılır.

b. Karbon direnç

Karbon direnç; kil gibi bir bağlayıcı madde ile karıştırılmış karbon parçacıkları, grafit ve seramik tozunun bir karışımı ile oluşturulan dirençtir.

Bu karışım yüksek basınç ve sıcaklık ile işlenir. Her şey kalıplandıktan sonra, kablolar sabitlenir. Karbon bileşimi direncinin termal kütlesi, yüksek enerji darbelerine daha dayanıklıdır. Bu dirençler, bir dezavantaj olan düşük dayanıklılığa ve yüksek gürültüye sahiptir.

Karbon direnç, basit ve dolayısıyla ucuzdur. Piyasada bol miktarda bulunur.

Aşırı gerilim koruma, akım sınırlama ve yüksek gerilimli güç kaynaklarında karbon bileşimli dirençler kullanılır.

c. Film direnç

Film direnç; şerit bir yalıtkan üzerine sarılarak oluşturulan dirençtir. Hassas işler için en uygun direnç türüdür.

Film dirençleri, kalınlıkları ait oldukları türü tanımlayan seramik bir taban üzerinde dirençli bir katmana sahiptir. İnce ve kalın olmak üzere iki farklı tipi vardır. Kalın film dirençlerinin üzerindeki dirençli tabakanın kalınlığı, ince film dirençlerinden çok daha fazladır. Kalın film dirençler, cam ve metal oksitlerin karışımı olan özel bir tabakanın altlık üzerine ateşlenmesiyle üretilir.

Güç seviyelerinin daha düşük olduğu transistör teknolojisinin ilk günlerinde üretimine başlanmıştır. Her türlü elektronik devrede kullanılır.

2. Ayarlanabilir dirençler

Ayarlanabilir direnç; değerinde duruma göre değişkenlik göstermesi ve ayar yapılması mümkün olan dirençtir.

Değişken bir direnç özünde bir elektromekanik dönüştürücüdür ve normalde bir kontağı dirençli bir eleman üzerinde kaydırarak çalışır.

Ayrılabilir dirençler potansiyometre, reosta ve trimpot olarak üçe ayrılır.

a. Potansiyometre

Direncin bir döner anahtar tarafından el ile ayarlanabildiği devre elemanıdır.

Potansiyometrenin bir mil vasıtası ile dönen pabucu mevcuttur. Karbon veya tel direnç üzerinde pabucun hareketi ile değişken değerde direnç elde edilir.

Ses ayarı, gerilim akım ayarı gibi sürekli değişmesi gereken ayarlar için kullanılır.

b. Reosta

Yüksek akımlı devrelerde reosta kullanılır. Büyük boyutludur ve el ile ayarlanır.

Genelde telli olarak imal edilir. Yalıtkan bir gövde üzerine sarılmış tellerden ve bu tel üzerinde hareket eden bir sürgüden oluşmuştur. Sürgü tel üzerinde hareket ettirilerek direnç değeri ayarlanır. Reostalar, milli ve sürgülü olmak üzere iki kısma ayrılır.

Bir ucu sabit diğer ucu hareketlidir ve laboratuvarlarda değişik amaçlarla deney işlemlerinde kullanılır.

c. Trimpot

Trimpot; tornavida yardımıyla ayarlanabilen direnç çeşididir.

Ayarlanan değer sabitlendikten sonra pek değiştirilmez. Dik ve yatık olarak iki tipte üretimi vardır. Bir tip ayarlı dirençler ‘Trimpot’ yani üç bacaklıdır. Piyasada yatık ve dik tip olarak iki çeşidi bulunur. Bu tip ayarlı dirençlerin bir çeşidi de bir vida ile ayarlanan hassas ayarlı trimpotlardır ki bu dirençlerin tur sayılarına göre hassasiyetleri artar.

3. Sensör dirençler

Sensör direnç; ışık, ısı ve gerilim ile direnci değişen direnç türüdür.

Sensör dirençler genel olarak termistör, foto direnç ve varistör olarak üç kısma ayrılır:

a. Termistör direnç

Termistör direnç ısıya duyarlı dirençtir.

Gövde sıcaklığı yükseldikçe direnci yükselen ve gövde sıcaklığı düştükçe de düşen dirençlere PTC, gövde sıcaklığı düştükçe direnci yükselen ve gövde sıcaklığı yükseldikçe de düşen dirençlere NTC denir.

Sıcaklık ölçüm uygulamalarında kullanılır.

b. Foto direnç

Foto direnç üzerine düşen ışıkla ters orantılı olarak direnci değişen direnç türüdür.

Işığa bağlı direnç olarak da bilinen foto direnç, ışığın varlığını veya yokluğunu belirtmek veya ışık yoğunluğunu ölçmek için en sık kullanılan ışığa duyarlı cihazdır. Karanlıkta, direnci çok yüksektir, bazen 1 MΩ’a kadar çıkar, ancak ışığa maruz kaldığında, ışık yoğunluğuna bağlı olarak direnç birkaç ohm’a kadar dramatik bir şekilde düşer.

Foto direnç uygulanan ışığın dalga boyuna göre değişen bir duyarlılığa sahiptir ve doğrusal olmayan bir cihazdır.

Birçok sensör uygulamasında kullanılır ve uygun maliyetli bir çözüm sağlar.

c. Varistör

Varistör, gerilim miktarı ile ters orantılı olarak direnç değerleri değişen elektronik devre elemanıdır.

Yani, üzerindeki gerilim yükseldikçe direnci azalır, üzerindeki gerilim azaldıkça direnci yükselir. Kısaca VDR olanak isimlendirilir. VDR devrelerin aşırı gerilimden korunmasında ve gerilim regülasyonu yapılmasında kullanılır. Koruyacağı devreye veya elemana paralel bağlanır.