Temel Elektronik Kavramlar

[Yurisa]

1.DİRENÇLER
1.1 Tanımı ve İşlevi
Elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa direnç denir. Dirençler akımı sınırlandırmak ve ayarlamak amacıyla kullanılır. Elektrik enerjisi direnç üzerinden ısıya dönüşerek harcanır. Büyük R ve küçük r harfi ile gösterilip Ohm (Ω)  ile sembolize edilirler. Ω (Ohm)’un, KΩ ve MΩ olmak üzere katları vardır.
1000Ω=1KΩ
1000KΩ=1MΩ
1.2 Çeşitleri
Sabit dirençler, ayarlı dirençler, ortam etkili dirençler olmak üzere üçe ayırabiliriz. Şimdi direnç türlerini tek tek inceleyelim.
1.2.1 Sabit Dirençler
Direnç değeri değişmeyen dirençlere sabit direnç denir. Sabit dirençlerin hassasiyetleri yüksektir. Resim 1.1’ de sabit direncin sembolü görülmektedir. Yapımında kullanılan malzemelere göre üçe ayırabiliriz.

Resim 1.1:Sabit Direnç Sembolleri
1.2.1.1 Karbon Dirençler
Karbonun toz haline getirilmesinden sonra reçine ile yapıştırılarak elde edilen sabit direnç çeşididir. Bu karışımda karbon maddesinin miktarı, direncin değerini belirler. Elektronik dünyasında en yaygın olarak kullanılan dirençler, karbon dirençlerdir. Karbon dirençlerin üzerlerinde renkler bulunur ve bu renklerin her biri bir sayıya denk gelir. Bu renkler sayesinde dirençleri ölçmeden değerlerini hesaplayabiliriz.

Resim 1.2:Çeşitli Karbon Dirençler
1.2.1.2 Telli Dirençler
Telli dirençler sabit ve ayarlı olmak üzere değişik güçlerde üretilirler. Yapısında ısıya karşı dayanıklı olan nikel-gümüş, nikel-krom ve konstantan kullanılır. Seramik gövde üzerine iki katlı sarılırlar. Üzerleri neme ve darbeye karşı verniklidir. 10 Ω ile 100 KΩ arasında 30 W’a kadar üretilmektedir.
Devrelerde büyük yer kaplaması, ısınması ve telinin kopması en büyük dezavantajlarıdır. Başlıca kullanım alanları; telekomünikasyon ve kontrol doğrultucularıdır.

Resim 1.3:Telli Direnç

1.2.1.3 Film Dirençler
Film dirençler; cam veya seramik gibi yalıtkan bir taşıyıcı üzerine ince bir tabaka direnç malzemesi olarak üretilirler.

Resim 1.4:Film Direnç
1.2.2 Ayarlı Dirençler
Direnç değeri sabit olmayan değiştirilebilen dirençlerdir. Direnç değerinde duruma göre değişiklik yapılması veya istenilen bir değere ayarlanması gereken devrelerde kullanılırlar. Trimpot, potansiyometre ve reosta olmak üzere üçe ayırabiliriz.
1.2.2.1 Trimpot
Devre direncinin bir veya birkaç defa ayarlandıktan sonra ayarlanan değerde sabit kalması istenilen devrelerde kullanılırlar. Direnç değerleri bir tornavida kullanılarak değiştirilebilir.

Resim 1.5: Trimpot Sembolü

Resim 1.6: Çeşitli Trimpotlar
1.1.2.2 Potansiyometreler
Devre direncinin çok sık değiştirilmesi istenilen yerlerde kullanılırlar. Düşük güçlü olmasından dolayı elektronik devrelerde kullanmak için müsaittir. Üç uçludur. Ayar işlemini elimizle yapabiliriz. Bugünkü teyplerde, radyolarda, ses sistemlerinde olmak üzere günlük yaşantımızda her cihazın üzerinde görmemiz mümkündür. Cihazların ön panellerinde bulunur.

Resim 1.7: Potansiyometrenin sembolü


Resim 1.8: Potansiyometrenin dış görünüşü

1.1.2.3 Reosta

Daha yüksek akımları ayarlamak amacıyla üretilen ayarlı direnç çeşididir. Reostaları, trimpot ve potansiyometreden ayıran en büyük özellik; üzerinden fazla akım geçirebilmesidir. Yapı itibariyle diğer ayarlı dirençlerden büyüktür. Ayar işlemi el ile yapılır.



Resim 1.9: Rosta

1.2.3 Ortam Etkili Dirençler



Direnç değeri ortamdaki ısıya, ışığa göre değişiklik gösteren direnç çeşitleridir. Termistör, LDR ve Varistörler olmak üzere üçe ayırabiliriz.

1.2.3.1 Işık Etkili Dirençler (LDR)

Direnç değeri ortamdaki ışık şiddetiyle değişen, aydınlıkta direnç değeri az olan ve karanlık ortamda direnç değeri yüksek olan ortam etkili dirençlerdir. LDR’nin üzerine düşen ışık değerine göre, gösterdiği direnç değişimi ters orantılıdır. Üretiminde ışığa duyarlı madde olarak CdS (Kadmiyum Sülfür),CdSe (Kadsiyum Selinür), selenyum, germanyum ve silisyum gibi maddeler kullanılır. LDR’nin boyutları büyüdükçe, güç değerleri de yükselir.



Resim 1.10: LDR’nin Sembolü



Resim 1.11: LDR’nin Dış Görünüşü

1.2.3.2 Isı Etkili Dirençler (Termistörler)

Direnç değeri ortamdaki ısıya göre değişen ortam etkili dirençlerdir. Termistörleri, NTC ve PTC olmak üzere ikiye ayırabiliriz.

1.2.3.2.1 NTC

Üzerindeki sıcaklık arttıkça direnci azalır, sıcaklık düştükçe direnci artar. Isı ile direnç değeri ters orantılıdır.



Resim 1.12: NTC’nin Sembolü







Resim 1.13: NTC’nin Dış Görünüşü



1.2.3.2.2 PTC

Üzerindeki sıcaklık arttıkça direnci artar, sıcaklık düştükçe direnci azalır. Isı ile direnç değeri doğru orantılıdır.



Resim 1.14: PTC’nin Sembolü





Resim 1.15: PTC’nin Dış Görünüşü

1.2.3.3 Gerilim Etkili Dirençler (Varistörler)

Uçlarına uygulanan gerilim miktarı ile ters orantılı olarak, direnç değeri değişen ortam etkili dirence varistör denir. Genellikle aşırı gerilimden korunmak veya frekans kaymasını önlemek amacıyla kullanılır.



Resim 1.16: VDR’nin Sembolü





Resim 1.17: VDR’nin Dış Görünüşü

[Yurisa]

1.3 Sabit Dirençlerin Renk Kodlarıyla Değerlerinin Bulunması

Sabit dirençlerin değeri genellikle üzerine yerleştirilen renk bantları yardımı ile bulunur. Dirençlerin üzerlerindeki renk bantları 4 renk ve 5 renk olmak üzere ikiye ayrılır.

4 renkli dirençlerde sonda bulunan renk toleransı, 5 renkli dirençlerde ise sonda bulunan renk toleransı ifade eder. Direnç üzerinde bulunan her renk, bir sayıya karşılık gelir. Şimdi hangi rengin hangi sayıya denk geldiğini aşağıdaki tablodan öğrenelim.

http://i.hizliresim.com/N9l03O.png

Resim 1.18: Direnç Renk Kodları

Yukarıdaki renk kodları görüldüğü gibi her biri sayıya denk gelmektedir. Dirençlerin değerini bulurken renklerin hangi sayıya denk geldiğinden faydalanacağız. Tabloda bulunan renklerin hangi sayıya denk geleceğini ezberlemek yerine SoKaKTa SaYaMaM GiBi bir cümle ile renklerin sırasını aklımızda tutabiliriz.


4 renkli dirençlerde her zaman ilk iki renge karşılık gelen sayılar direk yazılır, 3. rengin değeri kadar 0 atılır. Son renk ise toleransı belirler.

5 renkli dirençlerde her zaman ilk üç renge karşılık gelen sayılar direk yazılır, 4. rengin değeri kadar 0 atılır. Son renk ise toleranstır.

http://i.hizliresim.com/XD9Rvk.png

Yukarıdaki renk kodlamalı örneklerde 4 ve 5 renkli dirençlerin nasıl hesaplanacağı görülmektedir.

[Yurisa]

1.4 Direnç Bağlantıları

Dirençler seri, paralel ve karışık olmak üzere üç şekilde bağlanır.
Neden tek bir direnç kullanmak varken birden fazla direnci bağlama gereği duyarız derseniz izahı elinizde bulunan malzemeleri ölçülü kullanmak, zamandan ve maliyetten feragat etmek şeklinde cevap verebiliriz. Şimdi direnç bağlantılarını inceleyelim.

1.4.1 Seri Bağlantı

Dirençlerin ardı ardına bağlanmasına seri bağlantı denir. Seri bağlantılı devreden geçen akım sabit, devre gerilimi devre dirençleri üzerine düşen gerilimlerin toplamına eşittir.

Bir devrede seri bağlı dirençlerin toplam değeri bulunurken, devredeki tüm dirençlerin değerleri toplanır.
Formülümüz:
Rtoplam=R1+R2+R3+…+Rn
Şimdi seri bağlanan bir devredeki toplam direncimizin değerini bulalım.



1.4.2 Paralel Bağlantı
Dirençlerin uç uca bağlanmasına paralel bağlantı denir. Paralel bağlantıda kol gerilimleri sabit, toplam akım kol dirençlerinden geçen akımların toplamına eşittir.



Paralel bağlanmış bir devrede direnç değeri bulunurken kullanacağımız formül:
Formülümüz:
1/ Reş = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
Eğer ki bir devrede iki adet paralel bağlanmış direnç varsa;
Reş=R1.R2/R1+R2 formülünü kullanabiliriz.
Eğer ki bir devrede iki adet aynı değerde paralel bağlanmış direnç varsa, devredeki toplam direnç paralel bağlı dirençlerin yarısıdır. Şimdi paralel bağlanan bir devrede toplam direnci bulalım.


1.4.3 Karışık Bağlantı
Dirençlerin seri ve paralel olarak bağlanmasına karışık bağlantı denir. Bu tür karışık bağlantı olan devrelerde toplam direnç hesaplanırken, öncelikle paralel dirençler hesaplanır, daha sonra devredeki dirençlerle toplanır.


Yukarıdaki devrede R2 ve R3 dirençleri birbiri ile paralel bağlıdır. R1 direnci ise seri bağlıdır. Devredeki toplam direnç hesaplanırken, öncelikle R2 ve R3 direncinin toplam değerini bulacağız. Daha sonra bulduğumuz değerle R1 direncini toplayacağız. Şimdi karışık bağlantılı devre ile bir örnek yapalım.