Bir iletkenin elektrik akımına karşı gösterdiği zorluğa direnç denir. Elektrik akımına karşı gösterilen bu direnç, rezistans kelimesinin baş harfi R ile belirtilir. Direncin birimi ohm (om) dur ve Ω (omega) sembolü ile gösterilir. Şekil 2.6’daki su dolu kap örneğinde kap üzerindeki farklı çaplardaki deliklerin suyun akışına karşı gösterdikleri dirençler de farklıdır. Büyük çaplı delik, su akışına daha az direnç göstermektedir. Bu noktadan hareketle elektrikte şu benzetme yapılabilir. İletken kesiti büyüdükçe elektrik akımına karşı gösterdiği direnç azalacaktır.
Bir iletkenin direnci aşağıdaki özelliklere bağlıdır.
1.İletken, maddenin yapısına bağlıdır. Atom yapısı kararlı olan maddelerde serbest hâle geçebilecek elektron sayısı çok az olduğu için akımın izleyeceği yol oldukça sınırlıdır. Madde bu yapısı itibarıyla direnç özelliği gösterecektir.
2.İletken telin kesitine bağlıdır. Kesit küçüldükçe direnç artar.
3.İletken telin uzunluğuna bağlıdır. İletken uzunluğu arttıkça iletken içinde elektrik akımını ileten elektronların sürtünmesi artacak ve direnç de bu uzunluğa bağlı olarak artacaktır.
4.İletkenin sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça direnç artar. Örneğin, tungsten telli 40 watt’lık bir ampulün direnci 20°C’de 110 Ω iken ampul enerjilendiğinde tungsten telin sıcaklığı 2400°C’ye, direnci 1100 Ω (ohm)’a yükselmektedir. Bir elektrik devresinde birden fazla almaç olabilir. Bu almaçların devre üzerindeki bağlantıları seri veya paralel olabileceği gibi karmaşık yani seri ve paralel bağlantılar da bir arada bulunabilir. Böyle bir devrede devrenin toplam direncini bulmak için;
Ohm Kanunu
Bir elektrik devresinde akım şiddeti, gerilim ve direnç arasındaki bağıntıyı ifade eden, elektriğin temel kanunudur. Bütün hareketlerde olduğu gibi elektronlar iletken içindeki hareketlerinde sürtünmeyle karşılaşırlar. Elektron akışına gösterilen bu zorluğa direnç adı verilir. Elektrik direnci ölçme birimi ohm’dur. Direnç büyüdükçe devreden geçen elektron sayısı azalır. Yani bir ters orantı söz konusudur. Direnç küçüldükçe de devre akımı artacaktır. Bu oran, ismini 1827 yılında bu bağıntıyı bulan ünlü Alman fizikçisi George S. OHM`dan alır ve OHM kanunu olarak ifade edilir. Kanuna göre bir elektrik devresinde akım şiddeti, gerilimle doğru; dirençle ters orantılıdır.
Matematiksel olarak bağıntı şu şekilde ifade edilir.
Akım (I), gerilimin (E) dirence (R) oranına eşittir ve I = E/R şeklinde ifade edilir.
Bu bilgileri özetlersek;
– Elektromotor kuvvet (EMK) volt olarak ifade edilir. E ile gösterilir.
– Elektrik direnci ohm olarak ifade edilir ve Ω (omega) sembolü ile gösterilir.
– Akım, elektrik akış oranı, amper olarak ifade edilir. Akım şiddeti I ile gösterilir.
Bu edindiğimiz bilgiyi Şekil 2.8’deki basit elektrik devresine uygulayalım. Devredeki voltmetre 12 voltu, ampermetre de 0,8 amperi göstermektedir. Bu devrenin direncini bulalım.
Ohm Kanununa göre;
I = E/R; 0,8=12/R R=15Ω bulunur.
Akım şiddeti (I) amper = Gerilim (E, volt) / Direnç (R, ohm)
Bu formülden hareketle akım, gerilim ve direnç arasındaki bağıntılar;
I = E/R E = I R veya R = E/I şeklinde de kullanılabilir.
