Direnç Kullanımı
İletken boyunca akan akımın büyüklüğü, uçlarındaki gerilimle doğrudan orantılıdır. Bu, iletkenin uçlarındaki gerilim ne kadar yüksekse, iletkendeki akım da o kadar yüksek demektir. Ancak, farklı malzemelerden yapılmış farklı iletkenlerde aynı voltajda, akımın büyüklüğü farklı olacaktır. Diğer bir deyişle, farklı iletkenler arasındaki gerilim eşit olarak arttırılırsa, o zaman akım büyüklüğü farklı iletkenlerde farklı şekilde artacaktır ve bu, belirli bir iletkenin özelliklerine bağlıdır.
Uygulanan voltaj, bireysel akımın herhangi bir iletken bağımlılığı ve bu ilişki için elektrik dirençli iletken genel olarak; direnç, R = U / I formülüyle bulunabilir. Yani iletkene uygulanan voltajın bu iletkende bu voltajda meydana gelen akım miktarına oranıdır. Akım iletkendeki belirli bir voltajda ne kadar yüksek olursa, direnci o kadar düşük olur ve bu akımı elde etmek için iletkene voltaj ne kadar yüksek olursa, iletkenin direnci o kadar büyük olur.
Direnci Bulma Formülü
Direnci bulma formülünden, I = U / R akımı ifade edilebilir. Bu ifadeye “Ohm Yasası” denir. İletkenin direnci arttıkça, daha az akım olduğu da görülebilir. Direnç, olduğu gibi akım geçişini engeller ve elektrik voltajının (iletkendeki elektrik alanı) daha da büyük bir akım oluşturmasını önler. Bu nedenle direnç, belirli bir iletkeni karakterize eder ve iletkene uygulanan gerilime bağlı değildir. Daha büyük bir voltaj uygulandığında, akım daha büyük olacaktır, ancak; U / I oranı, yani R direnci değişmeyecektir.
Aslında, bir iletkenin direnci, iletkenin uzunluğuna, kesit alanına, iletkenin maddesine ve mevcut sıcaklığına bağlıdır. İletkenin özü, elektriksel direnciyle sözde özdirenç değeri üzerinden bağlanır. İletken malzemesini karakterize eden ve bu maddeden elde edilen iletkenin ne kadar direnç göstereceğini gösteren bir iletkendir. Böylesi bir iletkenin 1 metre kare uzunluğunda ve 1 metre uzunluğunda bir kesit alanı varsa, çeşitli maddelerden oluşan 1 metre uzunluğunda ve 1 metre karelik enine kesitli iletkenler farklı elektrik dirençlerine sahip olacaktır.
Sonuç olarak, her madde için kendi atomik ve moleküler yapısı karakteristiktir. Metaller konusunda kristal kafesin yapısı ve serbest elektronların sayısı hakkında konuşabiliriz. Kısacası, farklı metaller için farklıdır. Yani, bir maddenin direnci ne kadar düşük olursa, iletken daha iyi bir elektrik akımı iletir. Elektronları oradan-kendinden daha iyi geçirir. Gümüş, bakır ve alüminyum küçük dirençlere sahiptir.
Demir ve tungsten çok daha büyüktür, bu göstergede, bazıları dirençlerinden bazıları saf metallerden yüzlerce kez daha büyük olan alaşımlardan geçirmez. İletkenlerdeki serbest yük taşıyıcıların konsantrasyonu dielektriklerden önemli ölçüde yüksektir, bu nedenle iletkenlerin direnci her zaman daha yüksektir.
Ohm Kanunu veya Yasası Hakkında Bilgiler
Yukarıda belirtildiği gibi, tüm maddelerin akımı geçirme kabiliyeti, içindeki mevcut taşıyıcıların (yük taşıyıcıları) varlığı ile ilişkilidir. Bu maddede uzun mesafeli hareket edebilen hareketli parçacıkları (elektronlar, iyonlar) ya da dört parçacıklar (örneğin, bir yarı iletkendeki delikler) basitleştirilmiş, böyle bir partikül veya yarı partikülün, belirli bir maddede keyfi olarak büyük, en azından makroskopik bir mesafeye seyahat edebilmesi gerektiği anlaşılabilir.
Mevcut yoğunluğun daha yüksek olması nedeniyle, serbest yük taşıyıcıların konsantrasyonu ve ortalama hızları arttıkça, bu özel ortamdaki mevcut taşıyıcının tipine bağlı hareketlilik de önemlidir. Yük taşıyıcıların hareketliliği ne kadar büyük olursa, bu besiyerinin direnci o kadar düşüktür. Daha uzun bir iletken daha büyük bir elektrik direncine sahiptir. Sonuçta, iletken ne kadar uzun olursa, kristal kafesin iyonları o kadar fazla olan akımı oluşturan elektronların yolunda meydana gelir. Ve bu, yoldaki elektronlar tarafından bu tür engellere ne kadar çok rastlanırsa, o kadar yavaşlar ve dolayısıyla akım düşer.
Bunların yanı sıra, büyük kesitli bir iletken, dar bir boru boyunca değil, geniş bir yol boyunca hareket ediyormuş gibi, elektronlara daha fazla özgürlük-aktiflik verir. Daha geniş koşullarda elektronların bir akım oluşturarak hareket etmesi daha kolaydır, çünkü, kristal kafesin düğümleriyle çarpışma olasılıkları daha düşüktür. Bu nedenle, daha kalın bir kesit iletkeninin elektrik direnci daha azdır. Sonuç olarak, iletkenin direnci, iletkenin uzunluğu, yapıldığı maddenin kendine özgü direnci ile doğrudan orantılıdır ve kesit alanı ile ters orantılıdır.
Son direnç formülü bu üç parametreyi içerir. Ancak, yukarıdaki başlıklarda verilen formülde sıcaklık yoktur. Bu arada, bir iletken direncinin kuvvetli bir şekilde sıcaklığına bağlı olduğu bilinmektedir. Gerçek şu ki, maddelerin spesifik direncinin referans değeri genellikle + 20 ° C sıcaklıkta ölçülür. Bu nedenle, sıcaklık hala burada dikkate alınmaktadır. Belirli bir maddenin farklı sıcaklıkları için referans direnç tabloları vardır.