Elektriksel Direnç Nedir ? Nasıl Çalışır ? Nerelerde Kullanılır ?

Pasif bir elektronik devre elemanı olan direnç, neredeyse tüm elektronik devrelerde ve şebekelerde bulunabilir. Elektrik devresinde akıma karşı oluşan etkinin ölçümü, elektriksel direnç nedir? sorusuna cevap olarak verilebilir. Direnç, ohm olarak ölçülmekte olup adını Alman fizikçi Georg Simon Ohm’dan almıştır. 

Elektrik devrelerinde akımı sınırlandırarak belli bir değerde tutan direnç, aynı zamanda devre elemanları üzerinden yüksek akım geçmesini önlemektedir. Çeşitlerine göre farklı kullanım alanı bulunan elektriksel direnç, farklı görevlere sahiptir. Ayarlı dirençler çıkış sinyalinin kontrol edilmek istendiği devrelerde kullanılırken LDR tipi dirençler sensör görevi görerek ışığa duyarlı devrelerde yer alır. Bu kapsamda sahip oldukları özellikleri ile birlikte neredeyse tüm elektronik devrelerde elektriksel direnç kullanılmaktadır.

Elektriksel Direnç Nedir?

Maddenin elektrik iletimine karşı gösterdiği zorluk, elektriksel direnç olarak tanımlanır. Denklemlerde ‘R’ harfi ile gösterilen direnç, ohm cinsinden ölçülmekte olup ‘Ohmmetre’ olarak bilinen ‘direnç ölçer’ cihazı ile ölçülmektedir. Yunan alfabesindeki omega harfi ‘Ω’ direncin sembolü olarak gösterilmektedir. Adını ise gerilm, akım ve direnç arasındaki ilişkiyi inceleyen ve Ohm Kanunu’nu formül haline getiren Georg Simon Ohm’dan almıştır. 

Doğada bulunan tüm maddeler akıma karşı belli bir direnç gösterme eğilimindedir. Bu eğilim farklı oranlarda olmakla birlikte maddeler, gösterdikleri dirence göre iki sınıfa ayrılmaktadır. Akım akışına gösterdikleri dirence göre bu iki sınıf;

- İletkenler: Elektronların kolayca hareket edebildiği iletkenler, düşük bir dirence sahiptir. Elektriğin iletilebildiği iletkenlere örnek olarak bakır, altın, gümüş ve alüminyum verilebilir.

- Yalıtkanlar: Yalıtkanlar iletkenlere oranla akıma karşı yüksek direnç gösterir. Bu yönüyle elektron hareketinin sınırlı olduğu yalıtkanlar, elektriği iletmek için kullanılmaz. Yalıtkanlara örnek olarak ahşap, cam, plastik vb. iletkenlerin dışında kalan maddeler verilebilir.

Elektriksel Direnç Ne İşe Yarar?

Günlük hayatta ya da daha özel alanlarda kullanılan cihazlarda elektriksel direnç önemli bir görev üstlenmektedir. Sahip olduğu çalışma prensibi ve özelliklerini göz önünde bulundurursak elektriksel direncin ne işe yaradığını aşağıdaki gibi sıralayabiliriz;

- Gösterdiği zorluk ile devreden geçen akımı sınırlandırması sayesinde akımın belli değeri aşmasını önler.

- Özellikle elektrikli ocak, mikrodalga ve tost makinesi gibi cihazlarda elektriksel direnç kullanımı ile cihazın ısı etkisi ortaya çıkarılır.

- En sık kullanılmış ampüller arasında sayabileceğimiz akkor ampullerde direnç kullanımı ile ışık açığa çıkmaktadır.

- Cihazın belli akım değerinde sabit kalmasını sağlayarak devre elemanlarının yüksek akımdan hasar görmesini önler.

Elektriksel Direnç Nasıl Çalışır?

Elektriksel direnç, direnç akımı akışının kısıtlanması ile çalışmaktadır. Elektriksel direnç üç yoldan yapılmakta olup bunlar;

1-)İnce bir iletken malzeme kullanmak,

2-)Uzun bir iletken malzeme kullanmak,

3-)Daha az iletkenliğe sahip malzeme kullanmak

olarak sıralanabilir. Karbon filmli dirençler ve tel sargılı dirençler olmak üzere çok çeşitli dirençler bulunmaktadır. Bu direnç çeşitlerinin hepsi üç prensipte çalışmaktadır. Bunun sebebi direnci kontrol edebilmenin tek güvenilir yolu olmasıdır. Direncin temel çalışma prensibini örnek ile açıklayacak olursak; borudan akan suyun, akışının kolay olup olmamasının ölçümü direnci ifade eder. Düşük direnç daha fazla elektronun geçmesine izin verdiğinden büyük bir akıma sahiptir. Yüksek direnç ise elektron geçişini kısıtladığından daha küçük bir akıma sahip olmaktadır.

Elektriksel Direnç Nerelerde Kullanılır?

Neredeyse tüm elektrik devrelerinde karşımıza çıkan direnç, geniş kullanım alanına sahiptir. Direnç çeşitleri, bu kullanım alanını genişleten önemli bir noktadır. Elektriksel direncin özellikleri, üretildiği malzeme çeşidi, kılıf tipleri gibi farklı parametreler doğrultusunda elektriksel dirençler çeşitlenmektedir. Peki çeşitlenen bu elektriksel dirençler nerelerde kullanılır?

1-Dirençler kullanılarak akım akışı kontrol altında tutulmaktadır. Bu yönüyle akım sınırlama devrelerinde dirençler kullanılır.

2-Isıtma cihazlarında yüksek sıcaklıklardan dolayı ısınan ve parlayan filamalar direnç özelliği göstermektedir. Bu özelliği ile direnç, ısıtıcı cihazlarda da yer alır.

3-Seri olarak bağlanan dirençler ile cihaz, istenilen potansiyel değerlere gelebilir. Bu kapsamda direnç, gerilim kontrolü uygulamalarında kullanılmaktadır.

4-Termometre uygulamaları gibi sıcaklığın kontrol edilmesi gereken durumlarda ve sıcaklık kontrolü cihazlarında direnç kullanılabilir.

5-Işık üretmek için dirençli filaman kullanılması ile dirençlerin aydınlatma elemanlarında kullanıldığını ifade edebiliriz.

6-Led içeren devrelerde akım giriş değerini düzenlemek amacıyla dirençler kullanılabilir.

7-Yük boşaltmak ya da yüksek başlangıç akımlarını sınırlamak amacıyla da elektriksel dirençlerden yararlanılabilir.