Direnç çeşitleri nelerdir?
Elektriksel dirençler bir elektronik devrenin olmazda olmazlarıdır. Etrafımızı saran tüm cihazların yapısında bir dirence rastlamamız mümkündür. Kendine has çok farklı çeşitlerde üretilen dirençler hakkında temel bilgiye sahip olmak tüm elektriksel sistemlerin çalışma prensibini anlamanızda yardımcı olacaktır.
Sizin işinizi biraz daha kolaylaştırmak için direnç hakkında bilgi vermeye bu devre elemanının tanımı ile başlayalım.
Direnç; elektrik akımının akışına karşı bir mukavamet oluşturmak için kullanılan pasif bir elektrik bileşenidir. Hemen hemen tüm elektrik şebekelerinde ve elektronik devrelerde bulunabilir. “R” harfi ile gösterilir. Rezistör olarak da adlandırılır.
Direncin birimi Ohm’dur. Bu birim Alman Fizikçi Georg Simon Ohm’un soy isminden esinlenerek oluşturulmuştur. Sembolü ise Ω’dır. (Yunan harfli Omega sembolü)
Direnç birçok amaç için kullanılmaktadır. Örneğin sınırlandırılmış elektrik akımı yaratmak, voltajı bölmek, ısı üretmek, kontrol kazancı sağlamak ve zaman sabitlerini ayarlamak için kullanılabilir.
Tüm maddeler akıma karşı farklı dirençler gösterir. Örneğin bakır, gümüş, altın gibi maddelerin direnci düşüktür ve elektronlar üzerlerinde rahatça hareket edebilir. Bu maddeler iletkendir. Plastik, kağıt, tahta gibi maddelerin de akıma karşı dirençleri yüksektir ve bunlar yalıtkan maddeler olarak adlandırılır.
Direncin formülü Ohm Kanunu’nda şu şekilde verilmektedir:
R = V / I veya V = I x R veya
R= Direnç (Ohm)
V=Gerilim (Volt)
I=Akım (Amper)
Direnç, kelime manası olarak kulağa negatif gelse de elektrik devrelerinde çeşitli faydaları ve görevleri vardır:
- Devreden geçen akımı sınırlar ve belli bir değeri aşmasını engeller.
- Yüksek akımlardan hasar görebilecek devre elemanlarının akımını sınırlar.
- Isı elde etmek için kullanılabilir. Örneğin, ekmek kızartma makinesinde rezistans kullanılarak akıma karşı bir direnç göstermesi sağlanır ve ısı etkisi açığa çıkarılır.
- Işık elde etmek için kullanılabilir. Örneğin, akkor ampullerde kullanılan dirençler önce ısı, sonrasında ise ışık etkisini açığa çıkarır.
İçindekiler
Direnç çeşitleri
Elektriksel dirençler çok farklı çeşitlerde üretilmektedir. Genel olarak sabit, ayarlı ve sensör olarak 3 ana başlıkta incelenirler.
Direnç çeşitleri ve özellikleri şunlardır:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Sensör dirençler
Sensör direnç; ışık, ısı ve gerilim ile direnci değişen direnç türüdür.
Sensör dirençler genel olarak termistör, foto direnç ve varistör olaraküç kısma ayrılır:
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.
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.
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.
