Direnç (Mukavemet) Nedir? Direnç (Elektrik) Ne Demektir? Anlamı

Özet: “Direnç (Mukavemet) Nedir? Direnç (Elektrik) Ne Demektir? Anlamı” başlıklı yazımızda Direnç  nedir, Direnç ne demektir, Direnç  kelimesinin tanımı, Direnç kelimesinin eş anlamlısı, Direnç kelimesinin ingilizce karşılıkları, Direnç ile ilgili atasözleri ve deyimler ve Direnç hakkında detaylı bilgileri bulacaksınız.

Direnç Tanımı

Direnç kelimesinin anlamı Türk Dil Kurumu (TDK) sözlüğünde aşağıdaki şekildedir;

1. isim Dayanma, karşı koyma gücü, mukavemet
“Başarısızlık benim bilmediğim bir virüs, buna karşı direncim yok.” – E. Şafak

2. fizik Bir nesnenin elektrik akımına karşı dayanma özelliği, mukavemet, rezistans

3. fizik Bir çevrime istenilen değerde ek direnç katmak için kullanılan düzen, mukavemet, rezistans

Direnç Eş Anlamlısı ve Zıt Anlamlısı

Direnç kelimesini eş anlamlı karşılığı aşağıdaki gibidir;

• Direnç – mukavemet / dayanma / rezistans

Direnç  kelimesini zıt anlamlı karşılığı aşağıdaki gibidir;

• Direnç  kelimesinin zıt anlamlı karşılığı bulunmamaktadır.

Direnç İle İlgili Atasözleri ve Deyimler

Direnç kelimesi ile ilgili atasözü ve deyimler aşağıdaki gibidir;

•  Direnç kelimesinin geçtiği herhangi bir atasözü veya deyim bulunamamıştır.

Direnç İle İlgili Birleşik Sözler

Direnç kelimesi ile ilgili birleşik sözler aşağıdaki gibidir;

• balast direnç
• öz direnç

Direnç İngilizcesi

Direnç  kelimesinin İngilizce karşılıkları ise aşağıdaki gibidir

•  Direnç  – resistance, strength

Direnç (Mukavemet) Hakkında Detaylı Bilgi

Mukavemet, cisimlerin çeşitli dış etkiler ve bu dış etkilerin neden olduğu iç kuvvetler karşısında gösterecekleri davranış biçimini inceleyen bilim dalıdır. Mekanik biliminin bir alt kolu olan mukavemet bilimi rijit olmayan (şekil değiştirebilen) cisimlerin mekaniği olarak da tanımlanabilir. Rijit cisimler mekaniği, cisimlerin üzerlerine etkiyen dış tesirler ile şekillerini değiştirmediğini kabul ederken, rijit olmayan cisimler mekaniği şekil değiştirmeleri de gözönüne alır.

Mukavemet bilimi birçok mühendislik dalının temel konularındandır. Uygulamada; İnşaat, makine, maden, gemi inşaat, havacılık mühendisliği gibi alanlarda yaygın olarak kullanılır. Bir bina kolonunun, uçak kanadının, makine dişlisinin veya bir maden galerisinin maruz kalacakları tesirlere dayanabilecek şekilde tasarlanması mukavemet biliminin uygulamalarına örrnek olarak verilebilir.

Kökeni

Mukavemet sözcüğü dilimize Arapçadan geçmiştir. Dayanma, karşı durma, karşı koyma, direnme, direniş, dayanırlık, direnç olarak Türkçeye çevirilebilir. . Bir bilim dalı olarak ülkemizde önceleri ‘’Cisimlerin Mukavemeti’’ olarak adlandırılmış, sonraları ise sadece ‘’Mukavemet’’ olarak adlandırılması yaygın kabul görmüştür. Günümüzde mühendislik dallarında okutulan bu bilim dalı dersleri ‘’Mukavemet’’ olarak adlandırılmaktadır.

Kapsam

Mukavemet bilimi genel olarak aşağıdaki konuları inceler.

• Gerilme
• Eksenel Yüklemede Gerilme Şekil Değiştirme
• Burulma
• Burkulma
• Kırılma
• Basit Eğilme
• Enine Yükleme
• Gerilme ve Şekil Değiştirme Dönüşümleri
• Kiriş ve Mil Tasarımı
• Kolonlar ve Kolon Tasarımı
• Plastik-Elasto Plastik Şekil Değiştirme
• Bileşik Eğilme halleri

Direnç (Elektronik) Hakkında Detaylı Bilgi

Potansiyel enerjisi yüksek elektronların iletken (demir, bakır, alüminyum v.b.) üzerinden bir ortamdan farklı bir ortama hareket ederken iletkenin bu kuvvete karşı koymasına Direnç denir. İletkenin bu elektrik akımına karşı koyması farklı bir enerji formunu açığa çıkarır bu enerji formu hepimizin bildiği ısı’dır. Bu nedenle bilgisayarların mikroişlemci ve CPU (central prossesin unit…merkezi işlem birimi) optimum düzeyde çalışabilmesi için soğutulmak zorundadır.Ohm kanununa göre uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanıdır. Elektriksel direnç, devrenin uçlarındaki gerilim değerinin üzerinden geçen elektriksel akıma bölünmesiyle bulunur. Dirençlerin hammaddesi seramik’tir. Bunun nedeni seramiğin elektiriksel yalıtkanlığa ve dirence çok dayanıklı olmasıdır. İki iletken bir miktar seramik ile birleştirilerek istenilen elektron akımı sınırlanmış olur. Yani iletkenin bir ucundan gelen akım diğer ucunda bir miktar güç kaybeder bu güç kaybı elektronik devrelerin optimum düzeyde çalışabilmesi için mutlak bir fizik yasasıdır.

“R” veya “r” harfi ile gösterilir ve birimi Ohm(Ω)’dur. Direnç, iletken yolun yüzeydirenci, ısıl direnç gibi yönlere ayrılır. Teoride direnç ısıyla doğru orantılıdır.

Dikkesit alanı S (metrekare), uzunluğu L (metre) ve özdirenci ρ (ohm.metre) olan bir iletkenin direnci,

 ile hesaplanır.

Bir V (Volt) gerilimi R (Ohm) büyüklüğündeki bir dirence uygulanırsa, direnç üzerinden geçen I (Amper) akımı, Ohm kanununa göre;

 olur.

Bir direncin üzerinde harcanan güç ise, “P” (Watt) olmak üzere:

 ya da  olarak hesaplanır.

Direnç türleri

Elektrik güçlerine göre dirençler ikiye ayrılır:

1. Büyük güç: (2 W’ın üzerindeki dirençler)
2. Küçük güç: (2 W’ın altındaki dirençler)

Kullanım gereksinimlerine göre dirençler farklı biçim yapı ve güçlerde üretilirler.

• Sabit direnç: Sabit direnç değerleri gerektiren uygulamalarda kullanılır. Bu tür dirençlerin değer hassasiyetleri yüksektir.
• Ayarlı direnç: Değişken direnç değerlerinin gerekli olduğu, hassasiyetin çok önemli olmadığı durumlarda kullanılır.
• Termistör: Isı etkisi ile değeri değişen direnç.
  • PTC direnç (İng: Positive Temperature Coefficient): Pozitif ısıl katsayılı direnç. Isı etkisi ile değeri artan direnç.
  • NTC direnç (İng: Negative Temperature Coefficient): Negatif ısıl katsayılı direnç. Isı etkisi ile değeri düşen direnç.
• Foto direnç : Işık etkisi ile değeri değişen direnç.

Sabit dirençler

Sabit dirençler kullanılan malzeme cinsine göre üçe ayrılır:

• Karbon dirençler
• Telli dirençler
• Film dirençler
  • İnce film dirençler
  • Kalın film ve metal film dirençler

Karbon karışımı dirençler

Karbon karışımı veya karbon direnç, toz halindeki 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 üretilirler. Bu tür dirençlerin değer hassasiyetleri %5-%20 aralığındadır. Halen en yaygın kullanılan türdür.

Nikel-krom, nikel-gümüş gibi alaşımlardan tellerin genellikle seramik gövde üzerine bir veya iki katlı olarak sarılması ve üzerlerinin yalıtkan bir malzeme ile kaplanması sureti ile üretilirler. Sabit veya ayarlanabilen biçimlerde olabilirler. Ayarlı tiplerde bir hat boyunca tellerin üzerindeki yalıtkan kazınır. Genellikle 10 Ω ile 100 kΩ arasında 30 W’a kadar güçlerde üretilirler.

Telli dirençler yüksek güç gerektiren uygulamalarda kullanılırlar. Tellerin çift katlı sarılmasıyla endüksiyon etkisi yokedilebildiğinden yüksek frekans devrelerinde de tercih edilirler.

Küçük güçlüleri ısınmayla çok az direnç değişimi gösterdiğinden, ölçü aletlerinin ayarında örnek direnç olarak da kullanılırlar. Maliyetlerinin yüksek olması, çok yer kaplamaları ve büyük güçlü olanlarının ısınması gibi olumsuz yönleri vardır.

Film dirençler

Film dirençler; cam veya seramik gibi yalıtkan bir taşıyıcı üzerine ince bir tabaka direnç malzemesi olarak üretilirler. Film kalınlığına göre: İnce ve kalın film dirençler olarak sınıflandırılırlar.

İnce film dirençler

Porselen veya seramik vb. silindirik taşıyıcı çubuk üzerine; karbon, nikel-krom, tantal nitrit, metal oksitler gibi direnç malzemeleri ve cam tozu karışımı püskürtme yoluyla kaplanır. Püskürtülen bu direnç maddesi, çok ince bir elmas uçla veya lazer ışınıyla ya da foto-litografik yöntemler 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.

Toleransları %1’den daha küçük olabilir. Yüksek ısıl kararlılıkları ve düşük toleransları ile birçok uygulamada kullanılabilir.

Kalın film (cermet) 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. Bu yöntemle, hem sabit hem de ayarlı dirençler yapılmaktadır. Film dirençlerin toleransları %1-5 civarındadır.

Ayarlı dirençler

Ayarlı dirençler, direnç değerinde duruma göre değişiklik yapılması veya istenilen bir değere ayarlanması gereken devrelerde kullanılırlar. Karbon, telli ve kalın film yapıda olanları vardır.

Ayarlı dirençler iki ana gruba ayrılır:

1. Reostalar
2. Potansiyometreler

Reostalar

Reostalar,iki uçlu ayarlanabilen(değişken direnç) 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.

Laboratuvarlarda 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. Ve reostalar yukarı da da belirttiğimiz gibi ayarlı dirençlere dahildir.

Potansiyometreler

Potansiyometreler üç uçlu ayarlı orta uç, direnç üzerinde gezinebilir. Direnç değerinin değiştirilmesi yoluyla gerilim bölme, diğer bir deyimle çıkış gerilimini ayarlama işlemini yapar. Devre direncinin çok sık değiştirilmesi istenen yerlerde kullanılır. Potansiyometreler radyo gibi cihazlarda sesin açılıp kapanması için kullanılır.

Potansiyometreler aşağıdaki üç grup altında toplanabilir.

1. Karbon potansiyometreler
2. Telli potansiyometreler
3. 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

Şekil 1.10 ‘da gösterilmiş olduğu gibi 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 (doğrusal) 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.

2. 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.

3. 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 alınabilir.

Potansiyometrelerin başlıca kullanım alanları: Potansiyometreler elektronikte başlıca üç amaç için kullanılırlar;

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

Standart direnç renk kodları, EIA

Dirençlerin değer ve toleransları büyük çoğunlukla üzerlerine çizilen renk şeritleri ile belirtilir.

Renk kodlarını okumak için şu formül uygulanır: AB*10^C

Not: Renkler kırmızıdan mora, kırmızı düşük enerji, mor yüksek enerji olmak üzere temsil etmektedir.