Direnç, elektrik devrelerinde elektrik akımının geçişine karşı zorluk gösteren pasif bir elektronik elemandır.
Temel görevi, akımı sınırlamak, gerilim bölmek, transistör veya entegreleri korumak ve akım kontrolü sağlamaktır.
Direnç, genellikle “R” harfiyle gösterilir ve birimi Ohm (Ω)’dur.
Ohm kanununa göre bir dirençten geçen akım şu formülle hesaplanır:
V = I × R
Burada:
V → Gerilim (Volt)
I → Akım (Amper)
R → Direnç (Ohm)
Yani, direnç değeri ne kadar büyükse devreden o kadar az akım geçer.
Akımı sınırlamak: Devre elemanlarının fazla akım çekmesini engeller.
Gerilim bölmek: Seri bağlı dirençlerle gerilimi istenen değerlere böler.
Akım ölçmek: Ampermetre ve voltmetre gibi cihazlarda referans elemanı olarak kullanılır.
Isı üretmek: Elektrik enerjisini ısıya dönüştürür (örnek: ısıtıcı teller, saç kurutma makineleri).
Transistör ve LED koruması: Hassas elemanların yanmasını önler.
Dirençler yapısına, değerine, kullanım şekline ve özelliklerine göre birçok farklı türe ayrılır.
Aşağıda tüm türleri detaylıca inceleyelim:
Bu dirençlerin değeri üretici tarafından belirlenmiştir ve çalışma süresince sabit kalır.
En çok kullanılan direnç türüdür.
a) Karbon Film Direnç
En yaygın direnç türlerinden biridir.
Üzerine karbon tabaka kaplanarak yapılır.
Ucuzdur, ancak sıcaklık değişimlerine karşı hassastır.
Toleransları genellikle %5 veya %10’dur.
Renk kodlarıyla değeri okunur.
b) Metal Film Direnç
Karbon film dirençlere göre daha hassas ve kararlıdır.
Gürültü (parazit) seviyesi düşüktür.
Toleransları %1 veya daha düşüktür.
Ölçüm devrelerinde tercih edilir.
c) Tel Sarımlı Direnç
Yüksek güç gerektiren devrelerde kullanılır.
Direnç teli (genellikle nikrom) seramik bir gövdeye sarılır.
Yüksek akım ve sıcaklığa dayanıklıdır.
Genelde güç dirençleri bu sınıfa girer (örneğin 5W, 10W, 50W).
d) Metal Oksit Direnç
Yüksek sıcaklıklarda stabil çalışır.
Endüstriyel ortamlarda tercih edilir.
Karbon filme göre daha uzun ömürlüdür.
Bu tür dirençlerin değeri manuel veya elektronik olarak değiştirilebilir.
a) Potansiyometre
Üç uçludur; ortadaki uç hareketli (süpürme) ucudur.
Ses seviyesini ayarlamak, ışık şiddetini değiştirmek gibi işlevlerde kullanılır.
Döner veya kayar tipleri bulunur.
b) Trimpot (Trimmer Potansiyometre)
Potansiyometrenin küçük versiyonudur.
Devre ayarlarında, kalibrasyon amaçlı kullanılır.
Tornavida ile çevrilerek değeri ayarlanır.
c) Dijital Potansiyometre
Değeri mikrodenetleyici (ör. Arduino, PIC) üzerinden dijital olarak kontrol edilir.
Entegre devre biçimindedir.
Bu dirençlerin değeri çevresel etkenlere göre değişir. Yani dış koşullara duyarlıdır.
a) NTC Termistör (Negatif Sıcaklık Katsayılı)
Sıcaklık arttıkça direnci azalır.
Isı sensörlerinde, koruma devrelerinde kullanılır.
b) PTC Termistör (Pozitif Sıcaklık Katsayılı)
Sıcaklık arttıkça direnci artar.
Motor koruma ve aşırı akım sınırlama devrelerinde kullanılır.
c) LDR (Işığa Duyarlı Direnç)
Üzerine düşen ışık arttıkça direnci azalır.
Otomatik aydınlatma, gece lambaları ve sensör sistemlerinde kullanılır.
d) VDR (Gerilime Duyarlı Direnç – Varistör)
Uygulanan gerilim arttıkça direnci düşer.
Aşırı gerilim koruma devrelerinde (örneğin prizlerde) bulunur.
Belirli uygulamalar için özel olarak tasarlanmış dirençlerdir.
a) Direnç Ağı (Resistor Network)
Birden fazla direnç bir araya getirilerek tek bir paket haline getirilir.
Dijital devrelerde sıkça kullanılır.
b) SMD (Yüzey Montaj) Dirençler
Yüzey montaj teknolojisiyle devre kartına lehimlenir.
Küçük boyutludur ve yüksek frekanslı devrelerde kullanılır.
Değerleri genellikle 3 veya 4 haneli sayılarla kodlanır (örneğin: 472 = 4.7 kΩ).
c) Sigorta Tipi Direnç (Fusible Resistor)
Hem direnç görevi görür hem de aşırı akımda sigorta gibi devreyi açar.
Güç kaynağı devrelerinde kullanılır.
d) Şönt Direnç (Shunt Resistor)
Çok düşük direnç değerine sahiptir.
Akım ölçümünde voltaj düşümü oluşturarak kullanılır.
Elektronik devrelerde akım sınırlama
LED, sensör, transistor koruma
Gerilim bölücü devreler
Isıtıcı elemanlar
Ses, ışık, sensör ayar devreleri
Ölçü ve kontrol sistemleri
Dirençler, her elektronik devrenin vazgeçilmez elemanıdır.
Uygun direnç türünü seçmek, devrenin doğru çalışması ve uzun ömürlü olması açısından çok önemlidir.
Günümüzde mikrodenetleyicilerden endüstriyel sistemlere kadar her yerde dirençler karşımıza çıkar.
SMD dirençler, yüzey montaj teknolojisiyle üretilen ve devre kartının üzerine doğrudan lehimlenen dirençlerdir.