ELEKTRİKSEL DİRENÇ NEDİR?

Engellere Dikkat

Bir elektrik devresinde iletkenin boyunun, kesit alanının ve cinsinin değiştikçe ampulün parlaklığının değiştiğini gördük.

Telin kesit alanı, boyu ve cinsi değiştiğinde devredeki elektrik enerjisinin iletimi etkilenmiş dolayısıyla ampulün parlaklığı değişmiştir.

Peki ampulün parlaklığının değişimine neden olan bu değişimler tel ile ilgili hangi özelliği etkilemektedir?

Maddelerin elektrik enerjisinin geçişine gösterdiği zorluğa direnç denilmektedir.

Yukarıdaki tırtılın üzerinde bulunan maddelerin dirençleri tırtılın başından kuyruğuna doğru artmaktadır.

Maddeler elektrik enerjisinin iletimine gösterdiği dirence göre iletken ya da yalıtkan ismini alırlar.

İyi iletken dediğimiz altın bile elektrik enerjisinin geçişine zorluk gösterir. Cam, teflon gibi maddeler ise elektrik enerjisinin geçişine izin vermeyecek kadar büyük dirence sahiptir.

Tırtıl iyi incelenirse direnci en küçük olan altın en iyi iletken, direnci en büyük
olan teflon ise en iyi yalıtkandır.

NOT:

Maddelerin dirençlerinin farklı olması elektrikli araçların farklı kısımlarında farklı maddelerin kullanılmasını gerektirir.

Elektrik kablosunda demir çubuklar ile bakır teller dirençleri küçük olduğu için elektrik enerjisini iletmek için kullanılırken plastik kaplama ise yalıtkan olduğundan tellere yanlışlıkla dokunma ile oluşacak tehlikeleri önlemek için kullanılır.

Yukarıdaki şemada maddenin direncinin nelere bağlı ve nasıl bağlı olduğu ile
ampuldeki parlaklığın değişimi verilmiştir.

2. Her Devre Elemanının Direnci Varmıdır?

Yukarıdaki basit elektrik devresinde kullandığımız tüm devre elemanları (pil,
anahtar, tel, ampul) iki uca sahiptir.

Yukarıdaki su deposuna bağlı borulardan I. borunun tek ucu varken II. borunun iki ucu vardır. K ve L muslukları açılınca I. borudan su akmazken, II. borudan su akmaktadır.

Yukarıda bulunan sistemdeki gibi acaba elektrik devresindeki devre elemanlarının tek ucu olsaydı elektrik enerjisi iletilebilir miydi?

Şekil I’deki elektrik devresinde ampul ışık vermektedir. Devre elemanlarının her iki uçları farklı noktalara bağlanmıştır.

Şekil II – a ve Şekil II – b’deki gibi pilin yalnız bir ucuna bağlantı kabloları tutturulduğunda elektrik enerjisi iletilmez ve ampul ışık vermez.

Şekil II – c’deki gibi ampulün yalnız tek ucuna tel bağlanırsa elektrik enerjisi ampulün üzerinden geçmediği için ampul ışık vermez.

NOT:

Devredeki elemanların çalışması için her iki ucundan devreye bağlanmaları gerekir. Evlerimizde kullandığımız elektrikli araçlar çalıştığında elektrik kablosunun ve aracın kendisinin ısındığını görürüz. Anahtarı kapatıp ampulün ışık vermesi sağlandığında ampulün ısındığını elimizle dokunursak hissederiz.

Basit bir elektrik devresi bir süre çalıştığında pil, ampul ve iletken teldeki sıcaklığın ortamın sıcaklığından fazla olduğu hissedilir. Buna göre, elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşmüş dolayısıyla devre elemanlarının direnci var demektir.

Direnç elektrik enerjisinin ısı, ışık gibi başka enerjilere dönüşmesini sağlar. Enerji yoktan var, vardan da yok olmadığına göre, direnç üzerinde enerjinin bir kısmı harcandığından elektrik enerjisi üretildiği miktarda başka bir noktaya iletilemez.

Elektrikli ısıtıcı, elektrikli su ısıtıcısı, ütü gibi aletlerde bulunan direnci büyük tellerde elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür.

Bilgisayar, radyo, saç kurutma makinesi, DVD oynatıcı gibi elektronik aletlerin içinde köşeli, yuvarlak ve küçük kutucuklar biçimli parçaların arasında yatık ya da dik duran halka biçimli renkli elemanlar (direnç) bulunmaktadır.

NOT:

Üzerinden elektrik akımı geçtikten sonra sıcaklığın artması direncinin var olduğunu gösterir.

Devrede kullanacağımız devre elemanlarının direnci kullanım yerine göre çok önemlidir. Elektrik iletiminin olmaması istenen yerlerde dirençleri çok büyük yalıtkanlar kullanılır. Direncin birimi ilk bulan kişi olan George Simon Ohm (Geork
Zimon Om) anısına ohm olarak verilmiştir.

Devredeki elektrikli aletlerin dirençlerini ölçmeye yarayan aletlere direnç ölçer ya da ohmmetre denir.

Direnç ölçerin uçları arasına ölçmek istediğimiz aracı (tel, pil v.b) tuttururuz. Direnç ölçer içindeki pil ve ölçeceğimiz araç ile devre tamamlanmış olacağından
ekrandan aracın direnci okunur.

Yukarıda bir kavram şeması verilmiştir. Buna göre, şemanın hatasız olması için 1 ve 2 numaralı yerlere aşağıdaki kelimelerden hangileri gelmelidir?

ÇÖZÜM

Şemanın hatasız olması için şemadaki 1 numaralı yere “Direnç” ve 2 numaralı yere “Dirençölçer” gelmelidir.

Yanıt B

ÖRNEK SORU

Yukarıda üzerinde bilgiler yazılı olan “Direnç Panosu” oluşturulmuştur.

Buna göre, panodaki kaç bilgi hatasız verilmiştir?

A) 1
B) 2
C) 3
D) 4

ÇÖZÜM:
Elektrik enerjisinin geçişine gösterilen zorluğa direnç denir.

Tablodaki diğer bilgiler (1, 2 ve 3 numaralı) doğrudur.

Yanıt C

Yukarıda üzerinde maddeler bulunan vagonlar verilmiştir.

Buna göre, “İletkenden Yalıtkana Doğru Sıralanmış Maddeler Treni” oluşturulmak istenirse bu tren aşağıdakilerden hangisi gibi olur?

ÇÖZÜM

Altının direnci her iki maddeden de küçük iken teflonun direnci her iki maddeden
de büyüktür.

Buna göre, en iyi iletken altın sonra alüminyum ve en kötü iletken (en iyi yalıtkan) teflon olduğundan trenin biçimi şekildeki gibi olmalıdır.

Yukarıda bir elektrik devresi verilmiştir.

Buna göre,

I. Ampul ışık verir.
II. Devrede elektrik enerjisi iletilmez.
III. Kablonun birinin bir ucu pilin alttaki diğer ucuna bağlanırsa ampul ışık
verir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) II ve III

ÇÖZÜM

Pilin yalnız bir ucu devrede bağlı olduğundan elektrik enerjisi iletilmez ve ampul
ışık vermez. I. ifade yanlış, II. ifade doğru.

Devrede elektrik enerjisi iletilip ampulün ışık vermesi için kablonun birinin bir ucu pilin alttaki diğer kutbuna bağlanmalıdır.
III. ifade doğru.
Yanıt D