Sıcaklıkla Birlikte Direnç Değişimi

Bazı malzemeler, gümüş, bakır, alüminyum gibi birçok serbest elektronu olan metallerdir. Bu nedenle bu tür malzemeler kolayca akımı iletebilir, yani en az dirençlidirler. Ancak, direnç katsayısı bu malzemelerin sıcaklığına büyük ölçüde bağlıdır. Genel olarak, metallerin sıcaklık arttıkça sunduğu elektriksel direnci daha fazladır. Diğer taraftan, metal olmayan bir maddenin direnci genellikle sıcaklık arttıkça azalır.

Eğer saf bir metal parçasını alıp buz yardımıyla sıcaklığını 0oC'ye getirip sonra da sıcaklığını yavaş yavaş 0oC'den 100oC'ye ısıtıyoruz.

Sıcaklık artarken, belirli aralıklarla direnci ölçersek, metal parçasının elektriksel direncinin sıcaklıkla birlikte arttığını göreceğiz. Eğer sıcaklığa göre direnç değişimi yani direnç-sıcaklık grafiğini çizdersek, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bir doğru elde ederiz. Eğer bu doğru direnç ekseninin arkasına uzatılırsa, sıcaklık eksenini - t0oC'de keser. Grafiğe göre, bu sıcaklıkta metalin elektriksel direnci sıfıra indiğini görebiliriz. Bu sıcaklık, tahmini sıfır direnç sıcaklığı olarak adlandırılır.
Her ne kadar herhangi bir maddenin gerçek hayatta sıfır direnci mümkün olmasa da, sıcaklığa göre direnç değişiminin tüm sıcaklık aralığında sabit olmadığını unutmamalıyız. Gerçek grafik de aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
R1 ve R2 ölçülen dirençler t1oC ve t2oC sıcaklıklarında sırasıyla ölçülür. Bu durumda, aşağıdaki denklemi yazabiliriz,

Yukarıdaki denklemden, farklı sıcaklıklarda herhangi bir malzemenin direncini hesaplayabiliriz. Örneğin, bir metalin t1oC sıcaklığında R1 direncine sahip olduğunu ölçtüğümüzü varsayalım.
Eğer o spesifik metalin tahmini sıfır direnç sıcaklığı yani t0'nu biliyorsak, yukarıdaki denklemi kullanarak herhangi bir t2oC sıcaklığında bilinmeyen direnç R2'yi kolayca hesaplayabiliriz.

Sıcaklığa göre direnç değişimi, genellikle herhangi bir elektrik makinesindeki sıcaklık değişimini belirlemek için kullanılır. Örneğin, dönüşümci yağ ve sarım sıcaklık yükseltme testi'nde, sarım sıcaklık yükselmesini belirlemek için yukarıdaki denklem uygulanır. Bir elektrik güç dönüştürücüsünün yalıtım sisteminin içine ulaşmak ve sıcaklığı ölçmek imkansızdır, ancak elimizde sıcaklığa göre direnç değişimi grafiği var. dönüşümcinin test çalışmasının başlangıcında ve sonunda sarımın elektrik direncini ölçtükten sonra, dönüşümci sarımındaki test sırasında oluşan sıcaklık yükselmesini kolayca belirleyebiliriz.

20oC, direnç belirtmek için kullanılan standart referans sıcaklığıdır. Yani, eğer bir maddenin direnci 20Ω olduğunu söylüyoruzsa, bu direnç 20oC sıcaklığında ölçülmüştür demektir.

Kaynak: Electrical4u

Açıklama: Orijinali saygılıyınız, iyi makaleler paylaşılacak, telif hakkı ihlali varsa lütfen silinizi.