DİRENÇ

Direnç Nedir?

Direnç kelimesi, genel anlamda, "bir güce karşı olan direnme" olarak tanımlana bilir. Elektrik ve elektronikte direnç, iki ucu arasına gerilim uygulanan bir maddenin akıma karşı gösterdiği direnme özelliğidir. Kısaca; elektrik akımına gösterilen zorluğa DİRENÇ denir. Direnç"R" veya "r" harfi ile gösterilir, birimi ohm'dur.

        
     
    Şekil 1.1 : Devrede direncin gösteriliş şekli.



Bir "E" gerilim kaynağına "R" direncinden, Şekil 1.1'de gösterilmiş olduğu gibi, bir " I " akımı akar.Bu üç değer arasında Ohm kanununa göre şu bağlantı vardır; 
E=I.R

Birimleri:

E: Volt
I: Amper
R: Ohm

Direnç Türleri

Dirençler iki gruba ayrılır:

Büyük güçlü dirençler 
Küçük güçlü dirençler 

Büyük güçlü direnç

2W üzerindeki dirençler büyük güçlü direnç grubuna girer.

Küçük güçlü direnç

Küçük güçlü dirençlerin sınıflandırılması:

Sabit Dirençler 
Ayarlı Dirençler 
Termistör (Terminstans) 
Foto Direnç (Fotorezistans)


Gerek büyük güçlü olsun, gerekse de küçük güçlü olsun, bütün dirençlerin belirli bir dayanma gücü vardır.

Bir Direncin Harcadığı Güç: 
U: Dirençteki gerilim düşümü (Volt) 
R: Direncin değeri (Ohm) 
I: Geçen akım (Amper) 
P: Direncin gücü (Watt) 

Direnç Üzerinde Harcanan Güç Üç Şekilde İfade Edilir:

Akım ve gerilim cinsinden: P=U.I 'dır 

Akım ve dirençcinsinden; (ohm kanununa göre): U=I.R 'dir.

Bu "U" değeri P=U.I 'da yerine konulursa: P= I2R

Gerilim ve dirençcinsinden; (ohm kanununa göre): I=U/R 'dir.

Bu "I" değeri, P=U.I 'da yerine konursa, P= U2/R dır.

Sabit Dirençler

Yapısı ve çeşitleri:

Sabit dirençler yapıldığı malzemenin cinsine göre üçe ayrılır: 

Karbon dirençler 
Telli dirençler 
Film dirençler 

Film dirençler de ikiye ayrılır. 
İnce film dirençler 
Kalın film [Cermet "Sörmit" Okunur] dirençler

Karbon dirençler

Karbon direncin yapısı:
Karbon direnç kömür tozu ile, reçine tozunun eritilmesi ile elde edilir.
Karbon dirençler 1Ω dan başlayarak bir kaç mega Ohm a MΩ kadar üretilmektedir. 

Başlıca kullanım alanları:
Bütün elektronik devrelerde en çok kullanılan direnç dir

  


Telli dirençler

Telli dirençler gerek sabit direnç, gerekse de ayarlanabilen direnç olmak üzere, değişik güçlerde ve omajlar da üretilebilmektedir. 

Telli Direncin Yapısı:
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. Yalnızca ayarlı dirençte, bir hat boyunca tellerin üzeri kazınır. 

10 Ω ile 100 KΩ arasında 30 W 'a kadar üretilmektedir.




Başlıca kullanım alanları:

Telekominikasyon 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

Film kelimesi dilimize İngilizce 'den geçmiştir. Türkçe karşılığı zar ve şerit anlamına gelmektedir direnç şerit şeklinde yalıtkan bir gövde üzerine sarılmıştır. Bu durumu, bir fotoğraf filminin sarılışına benzetebiliriz. 
  
İki tür film direnç vardır :

İnce film dirençler 
Kalın film dirençler

İnce 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 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

Kalın film 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.
Yukarıda açıklanan yöntemle, hem sabit hem de ayarlı direnç yapılmaktadır.

Ayarlı Dirençler

Yapıları:
Ayarlı dirençler, direnç değerinde duruma göre değişiklik yapılması veya istenilen bir değere ayarlanması gereken devrelerde kullanılırlar.
Karbon, telli ve kalın film yapıda olanları vardır.
Aşağıda çeşitlerini anlatırken yapıları da daha geniş olarak anlatacağım. 
Çeşitleri:
Ayarlı dirençler iki ana gruba ayrılır:

Reostalar 
Potansiyometreler 

Reostalar

Reostalar, sembollerinden de anlaşıldığı gibi iki uçlu ayarlanabilen 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.

Reostanın başlıca kullanım alanları:
Laboratuarlarda 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.

Potansiyometreler

Potansiyometreler üç uçlu ayarlı orta uç, direnç üzerinde gezinebilir.



Potansiyometreler yine belirtilmiş olduğu gibi direnç değerinin değiştirilmesi yoluyla gerilim bölme, diğer bir deyimle çıkış gerilimini ayarlama işlemini yapar.

Potansiyometre Çeşitleri:

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.

 


A: Lineer potansiyometre çıkış gerilimindeki değişim
B: Logaritmik potansiyometre çıkış gerilimindeki değişim

karbon potansiyometreler. Lineer (doğrusal) veya logaritmik (eğrisel) gerilim ayarı yapacak şekilde üretilir.

Şeklin köşesinde karakteristik eğrileri çıkarılan potansiyometre görülmektedir.

Yatay koordinat ekseni, potansiyometre fırçasının "a" ucuna göre dönüş açısını, gösteriyor.

Düşey koordinat ekseni ise, a-s uçlarından alınan Vas geriliminin , a-e uçları arasındaki Vae gerilimine oranını (Vas/Vae) göstermektedir.

Aynı şeyleri direnç değerleri üzerinde de söylemek mümkündür.

Şekilde, noktalı olarak çizilmiş olan A doğrusu, lineer potansiyometreye, B eğrisi ise logaritmik potansiyometreye aittir.

Potansiyometre fırçası "a" ucunda iken Vas çıkış gerilimi sıfır 'dır.

Fırçanın 90° döndürülmüş olduğunu kabul edelim:
Potansiyometre lineer ise; Vas = 32/100*Vae = 0,32Vae olur. 
Potansiyometre logaritmik ise; Vas = 8/100*Vae = 0,08Vae olur. 
Yükselteçlerde volüm ve ton kontrolünde logaritmik potansiyometrelerin kullanılması uygun olur.

Dirençlerin hangi türden olduğunun anlaşılmasını sağlamak için, omaj değerinden sonra "lin" veya "log" kelimeleri yazılır.


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 alınabilmektedir.

Potansiyometreler elektronikte başlıca üç amaç için kullanılırlar;

•Ön ayar için 
•Genel amaçlı kontrol için
•İnce ayarlı kontrol için