Yapıldıkları Maddelere Göre Dirençler

1. Sabit Dirençler:

Sabit dirençler iki uçlu olup, uçlar arasındaki direnç değeri değişmez. Sabit direncin sembolü aşağıdaki gibidir:

1.1 Çeşitleri

Sabit dirençler yapıldıkları maddelere göre aşağıdaki gibi tanımlanır:

Karbon dirençler:

En yaygın olarak kullanılan dirençlerdir. Karbonun iyice öğütülüp toz haline getirilmesinden sonra yapıştırıcı bir madde ile karıştırılıp bir kalıba dökülmesi ile elde edilir. Karbon–yapıştırıcı oranı, direncin omik değerini belirler. Direncin boyutlarını ise omik değeri değil, gücü belirler.

Resim 1 Karbon direnç

Karbon dirençler, ucuz olmaları bakımından tercih edilirler. 1 Ω - 20 MΩ arasında çeşitli değerlerde üretilmektedir. Güçleri ise 1/8, 1/4, 1/2, 1, 5 ve 10 watt olur. Genellikle düşük güçlü uygulamalarda kullanılırlar. Kararlılıkları zayıf olup ömürleri boyunca çalışma ömürlerindeki değişme % 10 civarındadır.

Tel dirençler:

Tel dirençler, yüksek güçlü uygulamalarda kullanılırlar. Bu dirençler, nikel-kadmiyum ya da bakır-nikel alaşımı bir telin, bir yalıtkan nüve üzerine sarılması ile elde edilirler. Telin uzunluğu ve kesiti direncin omik değerini belirler.

Şekil 3 Tel dirençler ve sarım şekilleri

Yalıtkan nüve olarak genellikle porselen veya bakalit kullanılır. Direnç teli nüve üzerine sarıldıktan sonra tüm yapı yine bir yalıtkan madde ile kaplanır.

Tel dirençler genellikle yüksek akım geçen noktalarda kullanılırlar. Genellikle 1 W ile 100 W aralığında çeşitli güçlerde üretilirler. Omik değerleri 1 Ω'dan birkaç bin ohm'a kadar çeşitli değerler üretilirler.

Bunların dışında tel dirençler, çok hassas değerlerin elde edilmesinde de kullanılırlar. Örneğin avometrelerde çok hassas ve standart dışı değerler gerekir. Bu değerlerdeki dirençler, tel dirençler vasıtası ile üretilirler. Tel dirençler, yüksek frekanslı devrelerde iyi sonuç vermezler. Çünkü tel sarımı, yüksek frekansta bobin özelliği göstererek toplam direnci arttırır.

Cermet dirençler:

Cermet dirençler, çok iyi öğütülmüş seramik tozu ile karbon tozunun karışımının fırınlanması ile elde edilirler. Bu dirençler, hassas değerlerin elde edilmesinde kullanılırlar.

Sigorta dirençler:

Sigorta dirençler, tel dirençlerin bir çeşididir. İçlerinden belirli bir süre, belirli bir sınırın üzerinde akım geçerse sigorta gibi atarak devreyi korurlar. Sigortalardan farkı, sağlam durumda bir direnç değerine sahip olmalarıdır. Genellikle düşük omik değerlerde (200 Ω'un altında) üretilirler.

Film dirençler:

Film dirençler, iki tipte üretilirler: karbon film ve metal fim. Film dirençlerle çok hassas değerde dirençler elde edilebilir. Daha çok yüksek frekans uygulamalarında kullanılırlar.

Resim 2 Karbon-film direnç

1.2 Renk Kodları

Dirençlerin omik değerleri, büyük güçlü dirençlerde üzerlerindeki yazı ile anlaşılır. Küçük boyutlu dirençlerde ise renk kodları ile belirlenir. Bu yöntemde direncin üzerinde çeşitli renklerde bantlar vardır ve bu renklere bakılarak direncin omik değeri ve toleransı bulunabilir.

Uygulamada 3, 4 ve 5 bantlı dirençler bulunmaktadır. Bantları okumaya, herhangi bir bacağa en yakın olan renkten başlanır ve bu bant 1. banttır.

3 ve 4 bantlı dirençler:

Bu tip dirençlerin üzerinde 3 veya 4 bant bulunur. 3 bant olması halinde 1. ve 2. bantlar rakam, 3. bant ise çarpandır. Bu dirençlerin toleransı %20'dir.

4 bantlı dirençlerde 1. ve 2. bantlar rakam, 3. bant çarpan, 4. bant ise toleranstır. Tolerans bantı, altın ya da gümüş yaldızdır. Altın yaldız %5, gümüş yaldız %10 toleransı gösterir.

5 bantlı dirençler:

Bu tip dirençlerde 1., 2. ve 3. bantlar rakam, 4. bant çarpan ve 5. bant toleranstır. 5. bant kahverengi ise tolerans %1, kırmızı ise tolerans %2'dir. Aşağıda 5 bantlı dirençleri için renk kodları verilmiştir.

Şekil 4 Renk kodları

Ölçü aletinin olmadığı durumlarda renk kodları için bir tekerleme kullanılmaktadır. Tekerlemedeki sessiz harflerin sırası, direnç renk kodlarının karşılıklarını verir.

1.3 Direnç Standartları

Piyasada her değerde direnç bulmak mümkün değildir. Ticari olarak büyük miktarlarda üretilen standart değerlerde dirençler bulunmaktadır. Buna karşılık herhangi bir firmanın, ürettiği özel bir cihaz için kullanılan özel değerli dirençler de vardır. Ancak bunlar cihaz için özel olarak üretilmiştir ve piyasada bulmak mümkün olmaz.

Değişik toleranslarda farklı standart değerlerde dirençler piyasada bulunmaktadır. Aşağıda %10 ve %5 toleranslı dirençlerin standart değerleri verilmiştir:

Bu tablodaki rakamların değeri dirençleri değil, katsayıları gösterir. Buna göre her satırdaki rakamlar 10 ve 10'un katları ile çarpılarak (veya bölünerek) o seride üretilen standart dirençler bulunur.

Örneğin %5 toleranslı dirençlerin olduğu soldaki tabloda ilk satırda 10 sayısı var. Buna göre piyasada mevcut olan direnç değerleri 1Ω, 10Ω, 100Ω, 1K, 10K, 100K 1M' şeklindedir.

Tablonun 3. satırında ise 15 sayısı bulunmaktadır. Buna göre piyasadaki 15Ω, 150Ω, 1.5K, 150K değerlerinde dirençler bulunmaktadır.

1.4 Direnç Malzemeleri

Direnç yapımında kullanılan malzemeler, aşağıda belirtilen direnç özelliklerini sağlayacak biçimde seçilmelidir:

►Kararlılık,
►Sıcaklıkla değişmemesi veya düşük sıcaklık katsayılı olması,
►Bakır iletkene temas ile oluşacak olan termokupul geriliminin küçük olması,
►Oksitlenme, rutubet ve korozyondan etkilenmemesi,
►İmalatının kolay ve düşük maliyette olması,

Direnç yapımında kullanılan alaşımlar aşağıdaki gibidir:

Manganin:

Manganin, %84 bakır, %12 manganez ve %4 oranında nikelden oluşmuş bir alaşımdır. Hassas dirençlerin yapımında kullanılır. Özgül direnç değeri 0,45-50 uΩ-metre'dir. Bu değer, bakırın değerinden 25 kat büyüktür. Bakır ile oluşturduğu termokupul gerilim 2-3 uV/0C'dir. Manganinin en önemli özelliği oda sıcaklığında sıcaklık katsayısının sıfıra yakın olmasıdır. Bu yüzden derece santigrat başına direnç değişimi %0,004'tür.

Konstantan:

Yaklaşık %40-60 oranında nikel ile uygun oranda bakırın karıştırılması sonucunda ortaya çıkan bir alaşımdır. Bunun içine çok az miktarda manganez de katılır. Konstantan daha çok termokupul yapımında kullanılır. Konstantan ile bakırın oluşturduğu termokupul gerilim 40 uV/0C'dir. Korozyona karşı dirençli olup ucuz ve kullanımı kolaydır. Bakıra kolaylıkla lehimlenebilir. AC uygulamalarda kullanılacak dirençlerde kullanılır. 1000 Ω ve daha büyük dirençlerin kullanıldığı ısıl-elektrik geriliminin oldukça küçük olduğu voltmetre gerilim bölücülerinin yapımında kullanılır.

Nikel-krom alaşımı:

Manganin ve konstantandan daha yüksek sıcaklık katsayısına sahiptir. Bu alaşım çok hassas dirençlerin yapımında kullanılmaz. Bakırdan 50 defa daha yüksek dirence sahiptir. Çok yüksek sıcaklıklarda dahi korozyona dayanıklıdır. Yüksek sıcaklıklarda çalışan e değerinin çok hassas olması gerekmeyen uygulamalarda kullanılır. Ancak bu alaşımın lehimlenmesi zordur.

Altın-krom alaşımı:

%2'nin biraz üzerinde krom ile altın karıştırılarak oluşturulur. Oda sıcaklığındaki direnci bakırdan 20 kat daha yüksektir. Bu alaşım düşük sıcaklıklarda yapılarak çok küçük sıcaklık katsayılı dirençler elde edilebilir. Bakır ile 7-8 uV/0C'lik termokupul gerilimi oluşturur.

Yazar : Yağmur KILIÇ

Yorum : Yok

Kategori : Kategorisiz

Devamı »

Renk Kodları

Standart direnç renk kodları

Dirençlerin değer ve toleransları büyük çoğunlukla üzerlerine çizilen renk şeritleri ile belirtilir.

Renk kodlarını okumak için şu formül uygulanır: AB*10^C

Renk	1. band	2. band	3. band (çarpan)	4. band (tolerans)	Isıl katsayısı
Siyah	0	0	×10⁰
Kahverengi	1	1	×10¹	±1% (F)	100 ppm
Kırmızı	2	2	×10²	±2% (G)	50 ppm
Turuncu	3	3	×10³		15 ppm
Sarı	4	4	×10⁴		25 ppm
Yeşil	5	5	×10⁵	±0.5% (D)
Mavi	6	6	×10⁶	±0.25% (C)
Mor	7	7	×10⁷	±0.1% (B)
Gri	8	8	×10⁸	±0.05% (A)
Beyaz	9	9	×10⁹
Altın			×0.1	±5% (J)
Gümüş			×0.01	±10% (K)
Boş				±20% (M)

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

Yazar : Yağmur KILIÇ

Yorum : Yok

Kategori : Kategorisiz

Devamı »

Direnç Türleri

Elektrik güçlerine göre dirençler ikiye ayrılır:

Büyük güç: (2 W'ın üzerindeki dirençler)
Küçük güç: (2 W’ın altındaki dirençler)

Kullanım gereksinimlerine göre dirençler farklı biçim yapı ve güçlerde üretilirler.

Sabit direnç: Sabit direnç değerleri gerektiren uygulamalarda kullanılır. Bu tür dirençlerin değer hassasiyetleri yüksektir.
Ayarlı direnç: Değişken direnç değerlerinin gerekli olduğu, hassasiyetin çok önemli olmadığı durumlarda kullanılır.
Termistör: Isı etkisi ile değeri değişen direnç.
- PTC direnç (İng: Positive Temperature Coefficient): Pozitif ısıl katsayılı direnç. Isı etkisi ile değeri artan direnç.
- NTC direnç (İng: Negative Temperature Coefficient): Negatif ısıl katsayılı direnç. Isı etkisi ile değeri düşen direnç.
Foto direnç : Işık etkisi ile değeri değişen direnç.

Sabit dirençler

Sabit dirençler kullanılan malzeme cinsine göre üçe ayrılır:

Karbon dirençler
Telli dirençler
Film dirençler
- İnce film dirençler
- Kalın film ve metal film dirençler

Karbon karışımı dirençler

Karbon karışımı veya karbon direnç, toz halindeki karbon ve reçinenin ısıtılarak eritilmesi yolu ile elde edilir. Karışımdaki karbon oranı direncin değerini belirler. Büyüklüklerine göre ¼, ½, 1, 2, 3 W / 1Ω dan 22 MΩ'a kadar değerlerde üretilirler. Bu tür dirençlerin değer hassasiyetleri %5-%20 aralığındadır. Halen en yaygın kullanılan türdür.

Nikel-krom, nikel-gümüş gibi alaşımlardan tellerin genellikle seramik gövde üzerine bir veya iki katlı olarak sarılması ve üzerlerinin yalıtkan bir malzeme ile kaplanması sureti ile üretilirler. Sabit veya ayarlanabilen biçimlerde olabilirler. Ayarlı tiplerde bir hat boyunca tellerin üzerindeki yalıtkan kazınır. Genellikle 10 Ω ile 100 kΩ arasında 30 W'a kadar güçlerde üretilirler.

Telli dirençler yüksek güç gerektiren uygulamalarda kullanılırlar. Tellerin çift katlı sarılmasıyla endüksiyon etkisi yokedilebildiğinden yüksek frekans devrelerinde de tercih edilirler.

Küçük güçlüleri ısınmayla çok az direnç değişimi gösterdiğinden, ölçü aletlerinin ayarında örnek direnç olarak da kullanılırlar. Maliyetlerinin yüksek olması, çok yer kaplamaları ve büyük güçlü olanlarının ısınması gibi olumsuz yönleri vardır.

Film dirençler

Film dirençler; cam veya seramik gibi yalıtkan bir taşıyıcı üzerine ince bir tabaka direnç malzemesi olarak üretilirler. Film kalınlığına göre: İnce ve kalın film dirençler olarak sınıflandırılırlar.

İnce film dirençler

Porselen veya seramik vb. silindirik taşıyıcı çubuk üzerine; karbon, nikel-krom, tantal nitrit, metal oksitler gibi direnç malzemeleri ve cam tozu karışımı püskürtme yoluyla kaplanır. Püskürtülen bu direnç maddesi, çok ince bir elmas uçla veya lazer ışınıyla ya da foto-litografik yöntemler belirli bir genişlikte, spiral şeklinde kesilerek şerit sargılar haline dönüştürülür. Şerit sargıdan biri çıkarılarak diğer sargının sarımları arası izole edilir. Şerit genişliği istenilen şekilde ayarlanarak istenilen direnç değeri elde edilir.

Toleransları %1'den daha küçük olabilir. Yüksek ısıl kararlılıkları ve düşük toleransları ile bir çok uygulamada kullanılabilir.

Kalın film (cermet) dirençler

Kalın film dirençler, seramik ve metal tozları karıştırılarak yapılır. Seramik ve metal tozu karışımı bir yapıştırıcı ile hamur haline getirildikten sonra, seramik bir gövdeye şerit halinde yapıştırılır fırında yüksek sıcaklıkta pişirilir. Bu yöntemle, hem sabit hem de ayarlı dirençler yapılmaktadır. Film dirençlerin toleransları %1-5 civarındadır.

Ayarlı dirençler

Ayarlı dirençler, direnç değerinde duruma göre değişiklik yapılması veya istenilen bir değere ayarlanması gereken devrelerde kullanılırlar. Karbon, telli ve kalın film yapıda olanları vardır.

Ayarlı dirençler iki ana gruba ayrılır:

Reostalar
Potansiyometreler

Reostalar

Reostalar,iki uçlu ayarlanabilen(değişken direnç) dirençlerdir. Bu iki uçtan birine bağlı olan kayıcı uç, direnç üzerinde gezdirilerek, direnç değeri değiştirilir.

Reostaların da karbon tipi ve telli tipleri vardır. Sürekli direnç değişimi yapan reostalar olduğu gibi, kademeli değişim yapan reostalarda vardır.

Laboratuvarlarda etalon direnç olarak, yani direnç değerlerinin ayarlanmasında ve köprü metodunda direnç ölçümlerinde, değişken direnç gerektiren devre deneylerinde, örneğin diyotve transistor karakteristik eğrileri çıkarılırken giriş, çıkış gerilim ve akımlarının değiştirilmesinde ve benzeri değişken direnç gerektiren pek çok işlemde kullanılır. Ve reostalar yukarı da da belirttiğimiz gibi ayarlı dirençlere dahildir.

Potansiyometreler

Potansiyometreler üç uçlu ayarlı orta uç, direnç üzerinde gezinebilir. Direnç değerinin değiştirilmesi yoluyla gerilim bölme, diğer bir deyimle çıkış gerilimini ayarlama işlemini yapar. Devre direncinin çok sık değiştirilmesi istenen yerlerde kullanılır. Potansiyometreler radyo gibi cihazlarda sesin açılıp kapanması için kullanılır.

Potansiyometreler aşağıdaki üç grup altında toplanabilir.

Karbon potansiyometreler
Telli potansiyometreler
Vidalı potansiyometreler

Karbon potansiyometreler

Karbon potansiyometreler, mil kumandalı veya bir kez ön ayar yapılıp, bırakılacak şekilde üretilmektedir. Ayar için tornavida kullanılır. Bu türdeki potansiyometreye "Trimmer potansiyometre" (Trimpot) denmektedir

A: Lineer potansiyometre çıkış gerilimindeki değişim

B: Logaritmik potansiyometre çıkış gerilimindeki değişim

Şekil 1.10 'da gösterilmiş olduğu gibi karbon potansiyometreler. Lineer (doğrusal) veya logaritmik (eğrisel) gerilim ayarı yapacak şekilde üretilir.

Şeklin köşesinde karakteristik eğrileri çıkarılan potansiyometre görülmektedir.

Yatay koordinat ekseni, potansiyometre fırçasının "a" ucuna göre dönüş açısını, gösteriyor.

Düşey koordinat ekseni ise, a-s uçlarından alınan Vas geriliminin , a-e uçları arasındaki Vae gerilimine oranını (Vas/Vae) göstermektedir.

Aynı şeyleri direnç değerleri üzerinde de söylemek mümkündür.

Şekilde, noktalı olarak çizilmiş olan A doğrusu, lineer (doğrusal) potansiyometreye, B eğrisi ise logaritmik potansiyometreye aittir.

Potansiyometre fırçası "a" ucunda iken Vas çıkış gerilimi sıfır 'dır.

Fırçanın 90° döndürülmüş olduğunu kabul edelim:

Potansiyometre lineer ise; Vas = 32/100*Vae = 0,32Vae olur.

Potansiyometre logaritmik ise; Vas = 8/100*Vae = 0,08Vae olur.

Yükselteçlerde volüm ve ton kontrolünde logaritmik potansiyometrelerin kullanılması uygun olur.

Dirençlerin hangi türden olduğunun anlaşılmasını sağlamak için, omaj değerinden sonra "lin" veya "log" kelimeleri yazılır.

2. Telli potansiyometreler

Telli potansiyometreler, bir yalıtkan çember üzerine sarılan teller ile bağlantı kuran fırça düzeninden oluşmaktadır. Bu tür potansiyometrelerin üzeri genellikle açıktır. Tel olarak Nikel-Krom veya başka rezistans telleri kullanılır.

3. Vidalı potansiyometreler

Vidalı potansiyometrede, sonsuz vida ile oluşturulan direnci taramaktadır. Üzerinde hareket eden bir fırça, kalın film (Cermet) yöntemiyle oluşturulan direnci taramaktadır. Fırça potansiyometrenin orta ayağına bağlıdır. Böylece orta ayak üzerinden istenilen değerde ve çok hassas ayarlanabilen bir çıkış alınabilir.

Potansiyometrelerin başlıca kullanım alanları: Potansiyometreler elektronikte başlıca üç amaç için kullanılırlar;

Ön ayar için
Genel amaçlı kontrol için
İnce ayarlı kontrol için

Yazar : Yağmur KILIÇ

Yorum : Yok

Kategori : Kategorisiz

Devamı »

Temel Bilgi

Potansiyel enerjisi yüksek elektronların iletken (demir, bakır, alüminyum v.b.) üzerinden bir ortamdan farklı bir ortama hareket ederken iletkenin bu kuvvete karşı koymasına Direnç denir. İletkenin bu elektrik akımına karşı koyması farklı bir enerji formunu açığa çıkarır bu enerji formu hepimizin bildiği ısı'dır. Bu nedenle bilgisayarların mikroişlemci ve CPU (central prossesin unit...merkezi işlem birimi) optimum düzeyde çalışabilmesi için soğutulmak zorundadır. Ohm kanununa göre uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanıdır. Elektriksel direnç, devrenin uçlarındaki gerilim değerinin üzerinden geçen elektriksel akıma bölünmesiyle bulunur. Dirençlerin hammaddesiseramik'tir. Bunun nedeni seramiğin elektiriksel yalıtkanlığa ve dirence çok dayanıklı olmasıdır. İki iletken bir miktar seramik ile birleştirilerek istenilen elektron akımı sınırlanmış olur. Yani iletkenin bir ucundan gelen akım diğer ucunda bir miktar güç kaybeder bu güç kaybı elektronik devrelerin optimum düzeyde çalışabilmesi için mutlak bir fizik yasasıdır.

"R" veya "r" harfi ile gösterilir ve birimi Ohm(Ω)'dur. Direnç, iletken yolun yüzeydirenci, ısıl direnç gibi yönlere ayrılır. Teoride direnç ısıyla doğru orantılıdır.

Dikkesit alanı S (metrekare), uzunluğu L (metre) ve özdirenci ρ (ohm.metre) olan bir iletkenin direnci,

$R = {L \cdot \rho \over S} \,$ ile hesaplanır.

Bir V (Volt) gerilimi R (Ohm) büyüklüğündeki bir dirence uygulanırsa, direnç üzerinden geçen I (Amper) akımı, Ohm kanununa göre;

$I = \frac{V}{R}$ olur.

Bir direncin üzerinde harcanan güç ise, "P" (Watt) olmak üzere:

${P} = {V} . I$ ya da $P = R . I^2$ olarak hesaplanır.

Yazar : Yağmur KILIÇ

Yorum : Yok

Kategori : Kategorisiz

Devamı »