Direnç ve Ohm Kanunu

Lise ve üniversite düzeyinde Direnç ve Ohm Kanunu nedir sorusuna cevap bulmaya çalışacağız.

Elektrostatik dengede olmayan iletkenler içinde elektrik alan
mevcuttur. A kesit alanlı ve I akım taşıyan bir iletkeni ele alalım. İletken
içindeki akım yoğunluğu, birim alan başına düşen akımdır;
  J=I/A =nqvS

Bir iletkenin uçları arasına bir potansiyel farkı uygulanırsa, iletken içinde bir J akım yoğunluğu ve
bir E elektrik alanı meydana gelir. J=σE

Burada σ, orantı katsayısına iletkenin iletkenliği denir.  Bu
kurala uyan iletkenlere de Ohm kanuna uydukları söylenir.

Akım yoğunluğu (J);

J=σE= σ∆V/l

Bir A kesit alanından geçen akım ;

I= ∫J•dA

I= ∫JdA=J ∫dA=JA

J= I /A

Özdirenç Nedir?

Bir maddenin iletkenliğinin tersine özdirenç (ρ) denir.

ρ=1⇒   R=ρ A Burada ρ, Ohm-m birimindedir.

Her malzeme özel bir özdirence sahiptir ve bu parametre
malzemenin özelliklerine ve sıcaklığa bağlıdır.

Çok iyi iletkenler çok düşük özdirence (yüksek iletkenliğe),
yalıtkanlar ise çok yüksek özdirence (düşük iletkenliğe)
sahiptir.

Dirençlerin ohm cinsinden değerleri,
renk kodlu olarak verilir.

Bakır gibi omik malzemeler
doğrusal akım-voltaj ilişkisine
sahiptir.

Çok kullanılan yarı iletken diyodlarda olduğu gibi, omik olmayan maddeler doğrusal olmayan
akım-voltaj ilişkisine sahiptir.

ÖRNEKLER :

a) Yarı çapı 0,321 mm olan 22 ayar bir nikrom telin birim
  uzunluğu başına düşen direncini hesaplayınız.

b) Bu nikrom telin 1m’lik kısmına 10 V’luk bir potansiyel
  farkı uygulanırsa telden geçen akım ne olur?

c) Koaksiyel kablolar, kablolu TV ve diğer elektronik araçlarda yaygın olarak
kullanılır. Koaksiyel kablo, iki silindirik iletkenden ibarettir. İletkenlerin
arasındaki boşluk silisyumla tamamen doldurularak içinde kaçak akım
bulunması istenmez. Tüpün iç yarıçapı a=0,5 cm dış yarıçapı b=1,75 cm ve
boyu L =15,0 cm dir. İletken arasında ölçüm yapıldığında silisyumun
direnci ne olur?

Farklı alanlarda yüzlerce bilgisel için EĞİTİM dosyaları panelimizi ziyaret edebilirsiniz.