Direnç Hesaplama

Direnç, devredeki akımı azaltmak amacı ile kullanılır. Ohm kanunu‘ na göre uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanıdır. İletken direnci hesabı yapılırken iletkenin boyuna, kesitine, cinsine ve sıcaklığına bağlı olarak değişir. Bu faktörler direnç değişiminde önemli rol oynar.

Direnç firmaları tarafından kullanım ihtiyaçlarına göre direnç çeşitleri farklı şekil, yapı ve güçlerde direnç imalatı yapılır. Direnç fiyatları, kalite, şekil, yapı ve güçlerine göre değişir.

Eşdeğer Direnç: Birden çok direncin yaptığı etkiyi tek başına yapan dirence eşdeğer direnç   denir. Elektrik devrelerinde dirençler seri veya paralel olarak bağlanır. Uygulamada ve teoride bazı kolaylıklar sağlanır.

Paralel Direnç Hesaplama

Paralel direnç hesaplama
Paralel direnç hesaplama

İki yada daha fazla direncin, birer uçlarının kendi aralarında birleştirilmeleri ile meydana gelen bağlama şeklidir. 1 / R = toplam 1 / R1 + 1 / R2 +  1 / R3 + 1 / R4 şeklindedir. İşleme başlamadan önce bütün değerler ohm, Kohm , yada Mohm türüne çevrilir. 10 Kohm = 10,000 ohm,  2,2 Kohm= 2,200 ohm gibi. Direnler için formülü bağlantıya yerleştirdiğimizde  1 / R toplam = 0.01355 yine bu eşitlik doğrultusunda R toplam = 1/0.01355 bu da 73.8 ohm’a eşit olur.

Dirençler üzerinden geçen akımların toplamı, ana koldan geçen akıma eşittir. I=I1+I2+…

Dirençlerin ve üreteçlerin birer uçları aynı noktaya bağlı olduğu için paralel kolların gerilimi üretecin gerilimine eşittir.

V=V1=V2=…

Seri Direnç Hesaplama

Seri direnç hesaplama
Seri direnç hesaplama

Dirençlerin aynı akım yolu üzerinde olacak şekilde arka arkaya eklenmesi ile meydana gelen bağlama şekli seri bağlamadır. Bağlantıda dört tane direnç seri bağlanmıştır. A ve B uçlarındaki toplam direnç değerinin hesaplama formülü, R toplam = R1 + R2 + R3 + R4 şeklindedir. 100 ohm + 330 ohm + 10 Kohm + 2.2 Kohm = 12.430 Kohm ‘a bu da 12,430 ohm’a eşit olur. Seri bağlı dirençlerden geçen akımlar birbirine eşittir. I= I1=I2=…….

Dirençlerin uçları arasındaki potansiyel fark sistemi besleyen üretecin gerilimine eşittir. V=V1+V2+…

Dirençleri Karışık Hesaplama

Karışık bağlı dirençlerde toplam direnç değeri bulunurken, paralel dirençlerin değeri kendi arasında hesaplanır. Elde edilen direnç değeri seri devre meydana getirilerek toplam sonuç bulunur.

Dirençlerin Karışık Bağlanması
Dirençlerin Karışık Bağlanması

Yukarıdaki örnek devrede R1 = 5, R2 = 10,  R3 =10, R4 = 20 ohm olan toplam direnç nedir?

Rp = (R2 x R3) / (R2 + R3)  ==>  Rp = (10 x 10) / (10 + 10)  ==>  Rp = 5 ohm

Reş = R1 + Rp + R4  ==> Rt = 5 + 5 + 20 ==> Reş = 30  ohm olarak bulunur.

Direnç Hesaplama Nasıl Yapılır?

Direnç renk kodları hesaplama programı ile direnç okuma aşağıdaki çizelgede verilmiştir. Direnç renk kodları, direncin değerini anlamak için üzerlerine çizilen renkli çizgilere verilen isimdir. Bu kodlar sayesinde, direncin ohm değeri öğrenilir.

Direnç, devredeki akımı azaltmak amacı ile kullanılır. Direncin birimi ohm(Ω)’dur. Devrelerdeki direnç değerleri birkaç ohmdan milyonlarca ohm’a kadar değişebilir. Bir direncin değerini üzerindeki çizgilerden anlayabiliriz. Bunun için aşağıdaki renk kodu  kullanılmalıdır. Dirençler 1000 (bin) büyür 1000 (bin) küçülür. Yani sabit sayı .

NOT:Renkler kırmızıdan mora, kırmızı düşük enerji, mor yüksek enerji olmak üzere temsil etmektedir.

direnc

direnc renk kodlari

direnc 1

direnc 2


Direncin İletken Boyuna Göre Değişimi

İletkenin boyu arttıkça direncin arttığını boy kısaldıkça direncin küçüldüğünü görürüz. İletkenin boyu arttıkça direncide artar. Buna göre direnç, iletkenin boyu ile doğru orantılıdır.

direnc kesit

Cinsi aynı kesiti aynı boyu değiştiği zaman direnci değişen iletkenleri görmekteyiz;

Direncin İletken Kesitine Göre Değişimi

direnc kesit2

İletkenin boyu ve cinsleri aynı kesitleri ayrı bakır iletkenlerin kesiti küçüldüğünde dirençleri büyür, kesitleri büyüdüğünde dirençleri küçülür. Bu durumda iletkenin direnci kesiti ile ters orantılıdır.

Direncin İletken Cinsine Göre Değişmesi

İletkenler yerine göre çeşitli madenlerden yapılırlar enerji iletiminde ve motor sarımlarında bakır ve alüminyum iletkenler kullanılır. Isı cihazlarında krom nikel maden alaşımları kullanılır. Kesitleri ve boyları aynı cinsleri ayrı olan iletkenleri ölçtüğümüzde, direnç değerlerinin farklı olduğu görülür. Buna göre bir iletkenin direnci; iletkenin cinsine göre değişir.

direnc3

İletkenin Kesit Formülü

İletkenler, genelde daire kesitli olup elektroteknikte kullanılır.

S = Π . D² /4     olduğu için iletkenin çapı: D ise;

D =2 √S / Π       veya       D = 1,13 √ S   mm olarak bulunur.

Öz Direnç Nedir?

İletkenin direncinin iletkenin yapıldığı maddenin türüne göre değişmesine öz direnç denir. Yani 1m uzunluğunda 1mm² kesitinde bir iletkenin elektrik akımının geçişine karşı gösterdiği zorluğa iletkenin öz direnç denir. Öz direnç birimi ƍ (Ro) ile gösterilir.

Öz direncin birimi;   ohm. mm² / m dir.

L= İletkenin boyu

S= iletken kesiti

(Ro) ƍ = iletkenin özdirenci

R=iletken direnci

R = ƍ . L / S                   formülü ile hesaplanır.

Direncin Sıcaklıkla Değişmesi

1 mm² kesitinde, 106,3 cm boyunda civa silindirin 0°C  deki direnci 1Ω dır. Bir iletkenin direnci ve öz direnci sıcaklığa bağlı olarak değişir. Sıcaklık ile iletkenin direnci ve öz direnci artarken akım şiddeti düşer.

Direncin sıcaklık karşısındaki değişimini görmek için elektrik ocağına ampermetre bağlayarak, ısınan iletkenin akıma karşı direncinin arttığını, aynı zamanda ısınan telin akımının gösterilen zorluktan dolayı azaldığı görülür.

Isıtılmadan önce bir telin direnci= ƍ iken ısıtılan iletkenin direnci Rt dir,

Rt= ƍ + ƍ . a . t    kadar artar veya Rt = ƍ (1 + a t) olarak yazılır.

a = iletken cinsine göre direncin değişme katsayısıdır. t = sıcaklık farkını gösterir.

t1= iletkenin ilk sıcaklığı t2 = iletkenin artan son sıcaklığı t= t2- t1 olur.

Örnek soru: 16 mm² kesitinde bakır tel ile çekilen hava iletkenin boyu 10 km olduğuna göre direnci hesapla.

Çözüm; L = 10 km = 10000 m      S = 16 mm²    ƍ = 0,0178 Ω mm² / m    R = ?

R = ƍ . L / S = 10000 . 0,0178 / 16

R = 11,12 Ω olur.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir