Product
Suppliers
Manufacturers
Solutions
Free tools
Knowledges
Experts
Communities

Search

Elektrik Direnci: Nedir?

Electrical4u

Alan: Temel Elektrik

0

China

Elektrik Direnci Nedir?

Direnç (ayrıca ohmik direnç veya elektrik direnci olarak da bilinir), bir elektrik devresinde akım akışına karşı olan direnci ölçer. Direnç, ohm cinsinden ölçülür ve Yunan harfi omega (Ω) ile sembolize edilir.

Direnç ne kadar büyük olursa, akım akışına karşı bariyer de o kadar büyüktür.

Bir potansiyel farkı bir iletken üzerine uygulandığında, akım başlar ya da özgür elektronlar hareket etmeye başlar. Hareket ederken, özgür elektronlar iletkenin atomları ve moleküllerine çarpar.

Çarpışma veya engel nedeniyle, elektronların veya elektrik akımının akış hızı kısıtlanır. Bu nedenle, elektronlara veya akıma karşı bazı bir direnç olduğuna diyebiliriz. Böylece, bir maddenin elektrik akımının akışına karşı sunduğu bu direnç direnç olarak adlandırılır.

İletken malzemenin direnci şu şekilde bulunur—

malzemenin uzunluğuna orantılıdır
malzemenin kesit alanına ters orantılıdır
malzemenin doğasına bağlıdır
sıcaklığa bağlıdır

Matematiksel olarak, iletken bir malzemenin direnci şu şekilde ifade edilebilir,

$\begin{align*} R \propto \frac{l}{a} \end{align*}$

$\begin{align*} R = \rho \frac{l}{a} \,\, \Omega \end{align*}$

Burada R =iletkenin direnci

$l$ = iletkenin uzunluğu

a = iletkenin kesit alanı

$\rho$ = malzemenin orantısal sabiti olarak bilinen öz direnç veya direnç katsayısı

1 Ohm Direncin Tanımı

Eğer bir iletkenin iki uçlarına 1 volt potansiyel uygulanırsa ve bu iletken üzerinden 1 amper akım akıyorsa, bu iletkenin direnci 1 ohm olarak kabul edilir.

$\begin{align*} R = \frac{V}{I} \end{align*}$

$\begin{align*} 1 \,\, Ohm = \frac{1 \,\, Volt}{1 \,\, Ampere} \end{align*}$

Elektrik Direnci Hangi Birimlerle Ölçülür?

Elektrik direnci (bir SI birimi için) ohm cinsinden ölçülür ve Ω ile temsil edilir. Ohm (Ω) birimi, büyük Alman fizikçi ve matematikçi Georg Simon Ohm'a ithafen adlandırılmıştır.

SI sisteminde, bir ohm 1 volt bölü amper eşittir. Bu nedenle,

$\begin{align*} 1 \,\, Ohm = \frac{1 \,\, Volt}{1 \,\, Ampere} \end{align*}$

Bu nedenle, direnç ayrıca volt bölü amper cinsinden de ölçülebilir.

Direncler geniş bir değer aralığında üretilir ve belirlenir. Ohm birimi genellikle orta direnç değerleri için kullanılır, ancak büyük ve küçük direnç değerleri miliom, kiloohm, megaohm vb. olarak ifade edilebilir.

Bu nedenle, dirençlerin türetilmiş birimleri aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi değerlerine göre oluşturulur.

Unit Name	Abbreviation	Values in Ohm $(\Omega)$
Milli Ohm	$m\,\,\Omega$	$10^-^3\,\,\Omega$
Micro Ohm	$\micro\,\,\Omega$	$10^-^6\,\,\Omega$
Nano Ohm	$n\,\,\Omega$	$10^-^9\,\,\Omega$
Kilo Ohm	$K\,\,\Omega$	$10^3\,\,\Omega$
Mega Ohm	$M\,\,\Omega$	$10^6\,\,\Omega$
Giga Ohm	$G\,\,\Omega$	$10^9\,\,\Omega$

Direnc Birimleri

Elektrik Direnci Sembolleri

Elektrik direnci için iki ana devre sembolü kullanılır.

En yaygın kullanılan direnç sembolü, Kuzey Amerika'da yaygın olarak kullanılan zikzak çizgi şeklindedir. Diğer bir direnç sembolü, Avrupa ve Asya'da yaygın olarak kullanılan küçük dikdörtgen şeklindedir ve uluslararası direnç sembolü olarak adlandırılır.

Dirençlerin devre sembolleri aşağıdaki görüntüde gösterilmiştir.

企业微信截图_17099630627029.png 企业微信截图_17099630544755.png

Elektrik Direnci Formülü

Direnç için temel formül şöyledir:

Direnç, Gerilim ve Akım arasındaki ilişki (Ohm Kanunu)
Direnç, Güç ve Gerilim arasındaki ilişki
Direnç, Güç ve Akım arasındaki ilişki

Bu ilişkiler aşağıdaki görüntüde özetlenmiştir.

Direnç Formülü 1 (Ohm Kanunu)

Ohm kanuna göre

$\begin{align*} V = I * R \end{align*}$

Bu nedenle, direnç, besleme gerilimi ile akımın oranıdır.

$\begin{align*} R = \frac{V}{I} \,\,\Omega \end{align*}$

Direnç Formülü 2 (Güç ve Gerilim)

Aktarılan güç, besleme gerilimi ile elektrik akımının ürünüdür.

$\begin{align*} P = V * I \end{align*}$

Şimdi, $I = \frac{V}{R}$ ifadesini yukarıdaki denklemde yerine koyduğumuzda elde ederiz,

$\begin{align*} P = \frac{V^2}{R} \end{align*}$

Bu şekilde direnç, besleme geriliminin karesi ile gücün oranı olarak bulunur. Matematiksel olarak,

$\begin{align*} R = \frac{V^2}{P} \,\,\Omega \end{align*}$

Direnç Formülü 3 (Güç ve Akım)

Biliyoruz ki, $P = V * I$

Yukarıdaki denkleme $V = I *R$ ifadesini yerleştirirsek,

$\begin{align*} P = I^2 * R \end{align*}$

Bu şekilde direnç, güç ve akımın karesinin oranı olarak elde edilir. Matematiksel olarak,

$\begin{align*} R = \frac{P}{I^2} \,\, \Omega \end{align*}$

AC Direnci ile DC Direnci Arasındaki Fark

AC direnci ile DC direnci arasında bir fark vardır. Bu konuyu kısa bir şekilde ele alalım.

AC Direnci

AC devrelerindeki toplam direnç (direnç, indüktif reaktans ve kapasitif reaktans) empedans olarak adlandırılır. Bu nedenle, AC direnci aynı zamanda empedans olarak da adlandırılır.

Direnç = Empedans yani,

$\begin{align*} R = Z \end{align*}$

Aşağıdaki formül, AC devrelerinin AC direncini veya empedansını verir,

$\begin{align*} R_A_C = \sqrt{R^2 + (X_L-X_C)^2} \,\, \Omega \end{align*}$

DC Direnci

DC'nin büyüklüğü sabittir, yani DC devrelerinde frekans yoktur; bu nedenle DC devrelerinde kapasitif reaktans ve endüktif reaktans sıfırdır.

Bu nedenle, bir kablona veya iletkenine DC beslemesi uygulandığında sadece iletkenin veya kablonun direnç değeri rol oynar.

Bu nedenle, Ohm kanunu uyarınca DC direncinin değerini hesaplayabiliriz.

$\begin{align*} R_D_C = \frac{V}{I} \,\, \Omega \end{align*}$

AC Direnci mi Yoksa DC Direnci mi Daha Yüksek?

DC devrelerinde kabuk etkisi yoktur çünkü DC beslemenin frekansı sıfırdır. Bu nedenle, kabuk etkileri nedeniyle AC direnci DC direncine göre daha yüksektir.

$\begin{align*} R_A_C = R_D_C \end{align*}$

Genellikle, AC direncinin değeri DC direncinin değerinin 1.6 katıdır.

$\begin{align*} R_A_C = 1.6 * R_D_C \end{align*}$

Elektrik Direnci, Isıtma ve Sıcaklık

Elektrik Direnci ve Isıtma

Elektrik akımı (yani serbest elektronların akışı) bir iletkende geçtiğinde, hareket eden elektronlar ile iletken molekülleri arasında bazı 'sürtünme' olur. Bu sürtünme elektrik direnci olarak adlandırılır.

Böylece, iletkene sağlanan elektrik enerjisi, sürtünme veya elektrik direnci nedeniyle ısıya dönüşür. Bu, elektrik direnci tarafından üretilen elektrik akımının ısıtma etkisi olarak bilinir.

Örneğin, bir iletken boyunca R ohm dirençli I amper akım t saniye akıyorsa, sağlanan elektrik enerjisi I2Rt joule olur. Bu enerji ısı şeklinde dönüştürülür.

Böylece,

$\begin{align*} Heat \,\, produced \,\,(H) = I^2 * R * t \,\, joules \end{align*}$

$\begin{align*} = \frac{I^2 * R * t}{4.186} \,\, calories \end{align*}$

Bu ısı etkisi, elektrikli ısıtıcı, elektrikli tost makinesi, elektrikli çay makinesi, elektrikli ütü, damla ütü ve benzeri birçok ısıtma elektrikli cihazın üretiminde kullanılır. Bu cihazların temel ilkesi aynıdır, yani elektrik akımı yüksek bir direnç (ısıtma elemanı olarak adlandırılır) boyunca akıldığında gerekli ısı oluşur.

Nikel ve kromdan oluşan en yaygın kullanılan bir alaşım olan nichrome, bakırın 50 katından fazla dirençlidir.

Elektrik Direnci Üzerinde Sıcaklığın Etkisi

Tüm malzemelerin direnci sıcaklık değişiminden etkilidir. Sıcaklık değişiminin etkisi, malzemenin ne olduğuna bağlı olarak farklıdır.

Metaller

Saf malzemelerin (örneğin bakır, alüminyum, gümüş vb.) elektrik direnci sıcaklık artışıyla birlikte artar. Bu direnç artışı normal sıcaklık aralığı için büyük olabilir. Bu nedenle, saf metaller pozitif bir sıcaklık katsayısına sahiptir.

Alaşımalar

Alaşımaların (örneğin nichrom, manganez vb.) elektrik direnci de sıcaklık artışıyla birlikte artar. Bu direnç artışı düzensiz ve göreceli olarak küçüktür. Bu nedenle, alaşımalarda düşük değerde pozitif bir sıcaklık katsayısı bulunur.

Yarıiletkenler, yalıtkanlar ve elektrolitler

Yarıiletkenlerin, yalıtkanların ve elektrolitlerin elektrik direnci sıcaklık artışıyla birlikte azalır. Sıcaklık arttıkça, birçok serbest elektron oluşur. Bu nedenle, elektrik direncinin değeri düşer. Bu tür malzemeler negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir.

Direnç Hakkında Yaygın Sorular

İnsan Vücudunun Elektrik Direnci

İnsan vücut derisinin direnci yüksektir, ancak iç vücut direnci düşüktür. İnsan vücutları kuruyken ortalama etkin direnci yüksek, nemli olduğunda direnç önemli ölçüde azalır.

Kuru koşullarda, insan vücudunun sunduğu etkin direnç 100.000 ohm, nemli koşullarda veya hasarlı deride direnç 1000 ohma düşer.

Eğer yüksek voltajlı elektrik enerjisi insan cildine girerse, cilt hızlı bir şekilde bozulur ve vücut tarafından sunulan direnç 500 ohma düşer.

Hava Elektrik Direnci

Biliriz ki, herhangi bir malzemenin elektrik direnci, o malzemenin spesifik direncine veya direnç katsayısına bağlıdır. Havanın spesifik direnci veya direnç katsayısı, 20°C'de yaklaşık $10^6$ ile $10^1^5$ $\Omega-m$ arasındadır.

Hava elektrik direnci, havanın elektrik akımına karşı direnç gösterme yeteneğinin ölçüsüdür. Hava direnci, nesnenin önde giden yüzeyi ile hava moleküleri arasındaki çarpışmalar sonucu oluşur. Hava direncini etkileyen iki ana faktör, nesnenin hızı ve nesnenin kesit alanıdır.

Havanın dielektrik dayanımı (RMS) olarak 21.1 kV/cm veya zirve değeri olarak 30 kV/cm'dir. Bu, havanın 21.1 kV/cm (RMS) veya 30 kV/cm (zirve) kadar elektrik direnci sağladığını ifade eder. Eğer havadaki elektrostatik gerilim 21.1 kV/cm (RMS)'yi aşarsa, hava bozulması gerçekleşir; bu durumda, hava direncinin sıfır olduğunu söyleyebiliriz.

Su Elektrik Direnci

Suun spesifik direnci veya direnç katsayısı, suyun elektrik akımına karşı direnç gösterme yeteneğinin ölçüsüdür ve bu, sudaki çözünmüş tuzların konsantrasyonuna bağlıdır.

Saf su, herhangi bir ion içermediği için daha yüksek bir spesifik direnç veya direnç katsayısına sahiptir. Tuzlar saf sudan çözündüğünde, özgür iyonlar üretilir. Bu iyonlar elektrik akımını iletebilir; bu nedenle direnç azalır.

Çözünmüş tuzların yüksek konsantrasyonuna sahip su, düşük bir spesifik direnç veya direnç katsayısına sahip olur ve tam tersi de geçerlidir. Aşağıdaki tablo, farklı su türlerinin direnç katsayılarını göstermektedir.

Su Tipleri	Ohm-metre Cinsinden Direnç $(\Omega-m)$
Saf Su	20,000,000
Deniz Suyu	20-25
Damıtılmış Su	500,000
Yağmur Suyu	20,000
Nehir Suyu	200
İçme Su	2 to 200
İyonize Olmayan Su	180,000

Bakırın Elektrik Direnci

Bakır iyi bir iletkendir; bu nedenle düşük bir direnç değerine sahiptir. Bakırın doğal olarak sunduğu direnç, bakırın öz direnci veya direnç katsayısı olarak bilinir.

Bakırın öz direnci veya direnç katsayısı değeri $1.68 * 10^-^8\,\,\Omega-m$ 'dir.

Elektrik Direnci Sıfır Olduğunda Bu Fenomene Ne Ad Verilir?

Elektrik direnci sıfır olduğunda bu fenomene süperiletkenlik adı verilir.

Ohm yasına göre,

$\begin{align*} I = \frac{V}{R} \end{align*}$

Eğer elektrik direnci yani R = 0 ise,

$\begin{align*} I = \frac{V}{0} = \infty \end{align*}$

Bu nedenle, direnci sıfır olan bir iletkende sonsuz akım akan bu fenomene süperiletkenlik denir.

Elektrik direnci sıfır olduğunda, iletkenliği sonsuz olacağını da söyleyebiliriz.

$\begin{align*} G = \frac{1}{R} = \frac{1}{0} = \infty \end{align*}$

Rezistivitenin Direnç Üzerindeki Etkisi

Bildiğimiz gibi, bir iletken malzemenin direnci şu şekilde ifade edilebilir,

$\begin{align*} R \propto \frac{l}{a} \end{align*}$

$\begin{align*} R = \rho \frac{l}{a} \,\, \Omega \end{align*}$

Burada R = iletkenin direnci

$l$ = iletkenin uzunluğu

a =iletkenin kesit alanı

$\rho$ = malzemenin orantı sabiti olarak bilinen öz direnç veya direnç katsayısı

Şimdi, eğer $l = 1\,\,m , a = 1\,\,m^2$ ise

$\begin{align*} R = \rho \end{align*}$

Bu nedenle, bir malzemenin öz direnci veya direnç katsayısı, malzemenin birim uzunluğu ve birim kesit alanına karşı verilen dirençtir.

Her iletken malzemenin farklı bir öz direnç veya direnç katsayısı değerine sahip olduğunu biliyoruz; bu nedenle, direnç değeri, kullanılan iletken malzemenin uzunluğuna ve alanına bağlıdır.

Kaynak: Electrical4u

Açıklama: Orijinali saygılı olun, iyi makaleler paylaşılabilir, ihlal olması durumunda lütfen silme talebinde bulunun.

Yazarı Ödüllendir ve Cesaretlendir

Konular:

Direnç

Temel Elektrik

Uzmanlar hakkında

Electrical4u

Electrical4u

0

China

Uzmanlık Alanı

Basic Electrical

Uzmanlık makalesi

Önerilen

Vakum Kesici Döngü Direnci Standartları

Vakum Kesici Döngü Direnci Standartları

Vakum Kesici Anahtarların Döngü Direnci StandartıVakum kesici anahtarların döngü direnci standartı, ana akım yolundaki direnç değeri için gerekli sınırları belirler. İşlem sırasında döngü direncinin büyüklüğü, ekipmanın güvenilirliği, güvenliği ve termal performansını doğrudan etkileyerek bu standartın kritik öneme sahip olduğunu gösterir.Aşağıda vakum kesici anahtarlar için döngü direnci standardının detaylı bir özeti bulunmaktadır.1. Döngü Direncinin ÖnemiDöngü direnci, vakum kesici anahtarı k

Diyotun Direnci

Diyotun Direnci

Diyot Direnci Direnç, bir cihazdan geçen akımı karşılar. Diyot direnci, diyotun akım akışına sunduğu etkili dirençtir. İdeal olarak, ileri yönlü olduğu zaman diyot sıfır direnç sunar ve ters yönlü olduğunda sonsuz direnç sunar. Ancak, hiçbir cihaz mükemmel değildir. Pratikte, her diyot ileri yönlü olduğunda küçük bir direnç ve ters yönlü olduğunda önemli derecede bir direnç gösterir. Diyotu, ileri ve ters dirençleri ile karakterize edebiliriz.İleri Dirençİleri yönlendirildiği hâlde, diyot uygula

Endüksiyon Motorunun Rotor Direnç Kontrolü Nedir?

Endüksiyon Motorunun Rotor Direnç Kontrolü Nedir?

İndüksiyon motorunun rotor direnci kontrolü nedir?Rotor direnci kontrolünün tanımıRotor direnci kontrolü, indüksiyon motorunun hızını onun rotor devresindeki direnci ayarlayarak yönetme yoludur.Indüksiyon motoru temelleriEvrensel indüksiyon motorunun çalışma prensibi, motor hızının rotordaki direnç değiştirilerek ayarlanabileceğidir.Indüksiyon motorunun hız kontrolüDeğişken motor hızları gerektiren uygulamalar için hız kontrolü kritik öneme sahiptir ve bu, modern elektroniklerle etkili bir şekil

Trasformer Bobin Direnci Testi

Trasformer Bobin Direnci Testi

Bobin Direnci Testi TanımıDönüştürücünün bobin direnci testi, direnç ölçerek dönüştürücünün bobinlerinin ve bağlantılarının sağlığını kontrol eder.Bobin Direnci Testinin AmaçlarıBu test, I2R kayıplarını hesaplama, bobin sıcaklığı tespit etme ve potansiyel hasar veya anormallikleri belirlemede yardımcı olur.Ölçüm YöntemleriYıldız bağlantılı bobinler için, direnç hat terminali ile nötral terminali arasında ölçülmelidir.Yıldız bağlantılı otodönüştürücüler için, Yüksek Gerilim (HV) tarafındaki diren

Uzmanlar hakkında

Electrical4u

Electrical4u

0

China

Uzmanlık Alanı

Uzmanlık makalesi

Elektrik uzmanları ve ortaklarla ağ ve enerji çözümlerini keşfetmek