Direnmek kelimesinden türemiş olan direnç; elektriksel direnç olarak ifade edildiğinde; “Maddelerin elektrik iletimine karşı gösterdiği zorluk” olarak tanımlanabilir.

Her maddenin yapısı farklı olduğundan elektriksel direnci de farklı gösterir. Maddeler elektrik devresine bağlandığı zaman elektrik iletimine gösterdikleri zorluk değişkendir.

Elektriksel direnç ohm metre (direnç ölçer) ile ölçülür.

Bir iletkenin direnci;

• Telin uzunluğuna (L)
• Telin dik kesit alanına (S)
• Telin cinsine bağlıdır.

Yukarıda dik kesit alanları ve cinsleri aynı olan iki tel yer almaktadır. L uzunluğuna sahip tel, 2L uzunluğuna sahip telden daha kısa sürede iletim sağlandığından telin direnci daha düşüktür.

Direnç ve telin uzunluğu doğru orantılıdır. Telin uzunluğu artarsa direnci de aynı oranda artar. Telin uzunluğu azalırsa direnci de azalır.

Yukarıda dik kesit alanları farklı, cinsleri ve uzunlukları aynı olarak verilen iletken teller yer almaktadır.

Daha kalın olan 2s dik kesit alanlara sahip tel, S dik kesit alanına sahip olan telden daha düşük dirence sahiptir.

Direnç ve telin dik kesit alanı ters orantılıdır. Dik kesit alanı arttıkça direnç azalır.

Not: Dik kesit alanı aynı zamanda kalınlığı ifade eder.

Yukarıda verilen dik kesit alanları (kalınlıkları) ve uzunlukları aynı olan iletken teller yer almaktadır.

Bakır telin elektrik enerjisine karşı gösterdiği direnç, gümüş telin gösterdiği dirençten daha fazladır.

Not: Elektrik enerjisine direnci büyük olan metaller direnci küçük olan metallerden daha çabuk ısınır ve ısı kaybeder.

Metallerin elektriksel direnç sıralaması:

Nikel-Krom > Çelik > Alüminyum > Bakır > Gümüş

Metallerin iletkenlik sıralaması;

Gümüş > Bakır > Alüminyum > Çelik > Nikel – Krom

İçinden elektrik enerjisinin geçmesine izin veren gümüş, elektrik enerjisine direnen nikel kromdan daha iyi iletkendir.

Gümüş metali bakır metalinden daha iyi iletken olmasına rağmen kabloların iç kısımlarında gümüş yerine bakır tercih edilir. Bunun temel nedeni gümüşün maliyetinin bakırdan daha fazla olmasıdır.

Günlük yaşantımızda aydınlatma aracı olarak kullandığımız, Thomas Edison tarafından icat edilen Ampul (Akkor lamba) içerisinde metal tel bulunmaktadır.

Tungsten adlı metal malzemeden yapılan tel “Filaman” olarak adlandırılır. Tungsten telin direnci çok yüksek olduğundan çabuk ve çok ısınır.

Filamanın yapıldığı madde olan Tungsten 3400°Cye kadar erimeden çıkabilmektedir.

Buna göre;

İletkenlik sıralaması
Gümüş tel > Bakır tel

Direnç sıralaması
Bakır tel > Gümüş tel

olacaktır. Gümüş telin iletkenliği daha yüksek olduğundan ampul parlaklığı artar.

İletken telin direnci azaldıkça ampulün parlaklığı artar. Direnç ve parlaklık ters orantılı olarak değişir.

Bir devredeki ampul parlaklığı;

• Telin direnci ile ters orantılı
• Telin uzunluğu ile ters orantılı

Telin dik kesit olanı ile doğru orantılı olarak değişir.

Günümüzde pek çok alanda yer alan ve ayarlanabilir özellikte olan cihazlar kullanılmaktadır.

Ütü, Hoparlör, Radyo, Akıllı Telefon gibi cihazların içinde kullanılan devre elemanına “reosta” diğer ismiyle “değişken direnç” denir.

Reostanın kullanım alanları;

• Ütünün kumaşa göre buhar ayarı
• Radyo frekans değiştirme ayar düğmesi
• Akıllı telefonlarda ekran parlaklığı ayarlanması
• Hoparlörde sesin artırılıp azaltılması

Şekildeki devrede reosta 1 yönünde iletildiğinde direnç küçülür. Ampul parlaklığı artar.

Reosta 2 yönünde ilerlediğinde direnç büyür, ampul parlaklığı azalır.

Çözümlğ Örnek Test Soruları

1. Soru

Elektrik akımına karşı gösterilen zorluğa elektriksel direnç denir. Aşağıdaki devre elemanlarından hangisinin görevi temel olarak devredeki akıma direnç göstermektir?

A) Pil

B) Anahtar

C) Ampul

D) İletken Tel

Cevap: C

Çözüm:

• A) Pil, devreye enerji (gerilim) sağlar.

• B) Anahtar, akımı açıp kapamayı sağlar.

• C) Ampul, yapısındaki ince flaman tel sayesinde elektrik akımına karşı yüksek bir direnç gösterir. Bu direnç nedeniyle ısınır ve ışık yayar.

• D) İletken tel, direnci en düşük olan elemandır (ideal durumda ihmal edilir).

---

2. Soru

Bir iletkenin elektriksel direnci dört temel faktöre bağlıdır. Aşağıdakilerden hangisi elektriksel direncin bağlı olduğu faktörlerden biri değildir?

A) İletkenin uzunluğu

B) İletkenin cinsi

C) İletkenin kesit alanı (kalınlığı)

D) İletkenin kütlesi

Cevap: D

Çözüm:

Elektriksel direnç; iletkenin cinsi (yapıldığı madde), uzunluğu ve kesit alanı (kalınlığı) gibi fiziksel özelliklere bağlıdır. Direnç, doğrudan iletkenin kütlesine bağlı değildir. (Kütle, uzunluk ve kesit alanı ile dolaylı olarak ilişkilidir, ancak temel faktörler arasında sayılmaz.)

---

3. Soru

Aynı maddeden yapılmış ve aynı sıcaklıkta bulunan K ve L iletken telleri, eşit bir gerilim kaynağına ayrı ayrı bağlanıyor.

• K Teli: $10 \text{ cm}$ uzunluğunda, $1 \text{ mm}^2$ kesit alanına sahip.

• L Teli: $20 \text{ cm}$ uzunluğunda, $1 \text{ mm}^2$ kesit alanına sahip.

Buna göre, K ve L tellerinin elektriksel dirençleri arasındaki ilişki nasıldır?

A) $R_K > R_L$

B) $R_L > R_K$

C) $R_K = R_L$

D) Aralarındaki ilişki bilinemez.

Cevap: B

Çözüm:

Elektriksel direnç, iletkenin uzunluğu ile doğru orantılıdır. İletken ne kadar uzun olursa, akıma karşı gösterdiği zorluk (direnç) o kadar artar.

• L teli ($20 \text{ cm}$), K telinden ($10 \text{ cm}$) daha uzundur.

• Dolayısıyla L telinin direnci, K telinin direncinden daha büyüktür ($R_L > R_K$).

---

4. Soru

Aşağıdakilerden hangisi, bir iletken telin elektriksel direncini azaltmak için yapılması gereken bir değişikliktir?

A) İletken telin uzunluğunu artırmak.

B) İletken telin kesit alanını (kalınlığını) artırmak.

C) İletken telin sıcaklığını artırmak.

D) Direnci daha yüksek olan bir madde kullanmak.

Cevap: B

Çözüm:

• A) Uzunluğu artırmak, direnci artırır (doğru orantı).

• B) Kesit alanını (kalınlığını) artırmak, tıpkı geniş bir borudan suyun daha kolay akması gibi, elektriksel direnci azaltır (ters orantı).

• C) Sıcaklığı artırmak, metallerin çoğunda direnci artırır.

• D) Direnci yüksek madde kullanmak, direnci artırır.

---

5. Soru

Aşağıdaki iletkenlerden hangisinin elektriksel direncinin diğerlerine göre en düşük olması beklenir?

A) Aynı maddeden yapılmış ince ve uzun tel.

B) Aynı maddeden yapılmış kalın ve kısa tel.

C) Direnci yüksek bir yalıtkan madde.

D) Kalınlığı artırılmış, uzunluğu da artırılmış tel.

Cevap: B

Çözüm:

Elektriksel direnci en düşük yapmak için, iletkenin özelliklerinin şu şekilde olması gerekir:

1. Kısa olması (Uzunluk ile doğru orantı)

2. Kalın olması (Kesit alanı ile ters orantı)

Bu nedenle, kalın ve kısa tel en düşük dirence sahiptir.

---

6. Soru

Elektriksel direncin en düşük olduğu maddeler iyi iletken, direncin çok yüksek olduğu maddeler ise yalıtkan olarak adlandırılır. Buna göre, elektriksel direnç kavramı aşağıdakilerden hangisini ayırt etmemizi sağlar?

A) Maddelerin kütleleri

B) Maddelerin hacimleri

C) Maddelerin sıcaklıkları

D) Maddelerin iletkenlik durumu

Cevap: D

Çözüm:

Direnç, maddenin elektrik akımına karşı gösterdiği zorluktur. Direnci düşük olanlar iletken, direnci çok yüksek olanlar yalıtkan olarak sınıflandırılır. Dolayısıyla elektriksel direnç, maddelerin iletkenlik durumunu ayırt etmede temel bir özelliktir.

---

7. Soru

Aynı sıcaklıkta ve aynı uzunlukta bakır ve alüminyum teller kullanılarak iki ayrı devre kuruluyor. Bakırın direnci alüminyumdan daha düşük olduğuna göre, bu iki telin dirençlerinin farklı olmasının nedeni nedir?

A) Tellerin uzunlukları

B) Tellerin kesit alanları

C) Tellerin cinsi (yapıldığı madde)

D) Devreye uygulanan gerilim

Cevap: C

Çözüm:

Her iki telin de uzunluğu ve sıcaklığı aynıdır (kesit alanı hakkında bilgi verilmediği varsayılır). Buna rağmen dirençlerinin farklı olması, tellerin yapıldığı maddenin farklı olmasından kaynaklanır. Bakır ve alüminyum, farklı cins maddelerdir ve her maddenin kendine özgü bir direnç değeri (özdirenç) vardır. Bu, direnci etkileyen temel faktörlerden biridir.