Direnç Nedir Ne İşe Yarar? Direnç Nasıl Ölçülür?
Elektrik akışına gösterilen zorluğa direnç denir. Bir elektrik devre elemanı olarak direnç ise; elektrik akımının geçişine zorluk gösteren elemandır. Elektrik devresinde bulunan direnç elemanı, üzerinde bulunduğu hattan çok daha yüksek bir direnç değerine sahiptir. Elektrik devrelerinde direnç elemanları; devredeki akım şiddetini (amper) sınırlamak için kullanılır.
Direnç, elektronların birbirleriyle ve atomlarla çarpışmasından kaynaklanır.
Bir elektrik ölçü birimi olarak "direnç" ve bir elektrik devre elemanı olarak "direnç" olmak üzere, motorlu araçlar açısından direnç konusu aşağıda incelenmiştir.
Elektrik devrelerindeki tüm devre elemanlarının da kendi dirençleri vardır. Örneğin; pilin-akünün, iletken kablonun, anahtarın, lambanın, bobinin vb. Mesela basit bir lamba devresinde, bir lamba kablolarla aküye bağlanmış ve yanıyor olsun. Akünün iç direnci çok çok küçüktür, iletken kablonun da direnci çok küçüktür; fakat lambanın direnci ölçüldüğünde en fazla direncin lambada olduğu görülecektir, zaten bu yüzden enerji lambada harcanır, ısıya ve ışığa dönüşür.
Elektrik tesisatlarındaki iletkenlerin direnç değerleri farklılık gösterebilir veya iletken malzemelerin direnç değerleri farklılık gösterebilir. Örneğin bakırın direnci, demirin direncinden daha düşüktür, yani elektriği daha kolay iletir.
Direnç, voltaj ve akım şiddeti arasındaki V= I x R bağıntısına ohm kanunu denir.
Bir devrede gerilim (voltaj) sabitse; direnç arttıkça akım şiddeti azalır, direnç azaldıkça akım şiddeti yani çektiği amper artar. Bu bir lamba ise daha parlak yanar. Aşağıdaki animasyona bakınız.
Soldaki ampul direnci 3 ohm olsun. Gerilim sabit 6 volt. V= I x R formülünde 6= I x 3 ise, I= 2 amper bulunur.
Sağdaki ampul direnci 1 ohm olsun (düşük dirençli). Gerilim sabit 6 volt. V= I x R formülünde 6= I x 1 ise, I= 6 amper bulunur. Yani sağdaki lamba daha fazla akım (amper) çeker, daha parlak yanar.
Direnç Ne İşe Yarar?
Elektrik devrelerinde, görevi direnç oluşturup elektrik akımını sınırlamak olan, “direnç elemanları” kullanılır.
Bu direnç elemanlarının direnç değerleri önceden ayarlanmıştır ve renk kodlarıyla üzerine işlenmiştir. Direnci değiştirilebilen-ayarlanabilen elektrik devre elemanlarına “potansiyometre” denir. Otomotivde gaz kelebeği, gaz pedalı konum sensöründe, yakıt seviye göstergesi şamandıra devresinde potansiyometreler kullanılır.
Direncin Birimi ve Sembolü Nedir?
Direncin birimi “Ohm”dur ve “Ω” (omega) harfiyle ifade edilir. Formülde sembolü “R” harfiyle gösterilir. Ohm kanunu formülü U=IxR olduğuna göre, direnci bulmak için R= U / I formülü kullanılır.
Direnç birim ohm (Ω)’un as katları (mili ohm - (mΩ) ve üs katları (Kilo ohm (KΩ), Mega ohm (MΩ) ) vardır.
1 Kilo ohm (KΩ)= 1000 ohm (Ω)
1 Megaohm (MΩ)= 1000.000ohm (Ω) = 1000 Kilo ohm(KΩ)
1 Ohm [Ω] = 1 000 miliohm (mΩ)
İnsan derisi 1 (MΩ)megaohm’dur.
Otomobilin aküsünün iç direnci 5 miliohm(mΩ dur.
Elektrik kablolarının dirençleri de mili ohm mertebesindedir.
Öte yandan direnç elemanlarının değerleri yüzlerce ohm ile kilo ohm arasında olabilir.
Direnç ölçümü yaparken, direnç değer aralığı doğru seçmek gerekir.
Öz direnç (ρ “ro”): Bir metre boyunda bir milimetre kesitinde ve 25 ºC sıcaklıktaki bir malzemenin direnci, o malzemenin özdirenci olarak tanımlanır. Özdirenç ρ ( ro ) harfi ile gösterilir. Örneği elektrik devrelerinde en çok kullanılan iletken olan bakırın öz direnci: 0,0178Ω. mm2/m’dir.
Elektrik devre elemanlarının direnç değerleri, sıcaklıktan çok fazla etkilenir. Bu sebeple ölçüm yaparken, bu elemanın sıcaklığının 25 derece civarında olması gerekir.
Bir iletkenin direnç değeri, o iletkenin;
*ρ: Öz direncine (ρ: ro diye okunur) (Ω. mm2/m)
*l: boyuna (metre)
*S: İletkenin kesit alanı (mm2)
Direnç formülü: R= (ρ x l) / s
Bir iletkenin sıcaklığı arttıkça direnci de artar.
Bir iletkenin boyu uzadıkça direnci artar.
Bir iletkenin kesit alanı arttıkça, direnç azalır. Yani daha kalın kablo kullanmak direnci azaltacaktır.
Bir iletkenin öz direnci arttıkça, direnci de artar.
Bir iletken kablonun boyu ne kadar uzunsa ve tel ne kadar inceyse (küçük kesit alanı), direnç o kadar büyük olacaktır.
*Sıcaklığa bağlı olarak direnç değeri değişen elektrik devre elemanına "termistör" denir. Bunlar PTC ve NTC olarak iki çeşittir.
PTC Direnç: Sıcaklık arttıkça direnç değeri artan, sıcaklık azaldıkça direnç değeri azalan dirençlere PTC direnç denir. Buna Pozitif katsayılı direnç (Positive Temprature Coefficient) denir. Otomotivde egzoz gazı sıcaklık sensörü ptc tip dirençten oluşur.
NTC Direnç: Sıcaklık arttıkça direnç değeri azalan, sıcaklık azaldıkça direnç değeri artan dirençlere NTC direnç denir. Buna negatif katsayılı direnç (Negative Temprature Coefficient) denir. Otomotive motor su sıcaklık sensörü (hararet müşürü), emilen hava sıcaklık sensörü, yakıt sıcaklık sensörü ntc tip dirençten oluşur.
*Işık şiddetinin değişimiyle, direnç değeri değişen devre elemanlarına "foto direnç" denir. Bu tip dirençle LDR (Light Dependent Resistor) olarak adlandırılır. Foto dirençler üzerine düşen ışık şiddeti azaldıkça direnç artar, ışık şiddeti arttıkça direnç azalır. Örneğin far sensörlerinde foto direnç kullanılır ve ışık azaldığında farlar otomatik olarak yakılır.
Direnç Nasıl Ölçülür? Ohmmetre (Multimetre – Avometre) ile Direnç Ölçümü
Direnç ölçmek için kullanılan alete “ohmmetre” denir. Günümüzde gerilim, akım ve direnç ölçme işini yapan multimetre (avometre) isimli aletle de direnç ölçümü yapılabilir. Avometre ile direnç ölçülecekse; komütatör (ayar butonu), direnç ölçme (Ω) bölümüne çevrilmeli ve doğru direnç değer aralığı (MΩ, kΩ, Ω) seçilmelidir.
Direnç ölçümü sırasında, kesinlikle devrede elektrik akımı olmamalıdır. Devrenin elektrik bağlantısı kesilmelidir.
Multimetrenin içinde kendi pili vardır ve direnç ölçümü sırasında bu pilden gelen akımı kullanır.
Daha doğru direnç ölçümü için, iliği devre elemanı devreden sökülüp çıkarılmalı ve daha sonra direnç değeri ölçülmelidir.
Ölçüm yaparken bağlantı uçlarına parmaklar temas etmemelidir.
Bağlantı uçları (problar), devre elemanın iki ucuna tam olarak (gevşek olmayacak şekilde) temas etmeli ve ölçüm yapılmalıdır.
(Multimetre (Avometre) ile Direnç Ölçümü)
Otomotivde bir lambanın, bir bobinin, bir sensörün standart bir direnç değeri vardır. Bu katalog direnç değeri bilinirse, ilgili devre elemanının direnci bir multimetre (avometre) ile ölçülerek, arıza durumu hakkında karar verilebilir.
Multimetre ile direnç ölçülürken:
*Değer olarak “1” i gösteriyorsa, devre açıktır veya devreye kopukluk vardır.
*Değer olarak herhangi bir değer gösteriyorsa, kopukluk yoktur, devre kapalıdır.
*Direnç değeri olması gerekenden küçükse, kısa devre vardır.
*Direnç değeri olması gerekenden büyükse, arıza, bağlantılarda gevşeklik vardır.
Şasiye Kaçak Kontrolü:
Herhangi bir elektrikli parçanın + uçlu kısmından veya yalıtılmış bobininden, bu parçanın gövdesine elektrik kaçağı olup olmadığını kontrol etmek için, “şasiye kaçak” kontrolü yapılır. Devrede elektrik olmamalıdır, prob ucundan biri devrenin + uçlu kısmına, diğeri ise gövdeye değdirilir. Multimetre değer göstermemelidir, yani “1” göstermelidir. Bu durumda şasiye kaçak yoktur. Multimetre sesli konuma alınmışsa, yine aynı şekilde bağlandığında sesli uyarı vermiyorsa; şasiye kaçak yoktur, sesli uyarı veriyorsa; şasiye kaçak var demektir.