Elektriğe Giriş

Direncin sıcaklıkla değişimi

direnç ve sıcaklık ilişkisi

Gerek direnç biriminin saptanmasında gerek özdirenç konularında numerik değerler daima belirli bir sıcaklık değerleriyle birlikte verilmişti. Sonuçta direncin büyüklüğü ısıya bağlıdır. Sıcaklığın değişmesiyle birlikte direncin büyüklüğü de değişir. Peki direncin sıcaklıkla ilişkisi nasıldır? Direncin sıcaklıkla değişimi hem doğru orantılı şekilde hem de ters orantılı şekilde gerçekleşebilir. İletken direncinin sıcaklıkla doğru orantılı mı yoksa ters orantılı mı değiştiğini belirlemek için iletken maddenin hangi elementten oluştuğunu bilmek gerekir.

Bir ölçme devresine önce metal flamanlı bir lamba sonra da karbon flamanlı bir lamba konularak direnç değişimleri gözlemlenmiştir. Metal flamanlı lamba yanmaya başladıktan sonra voltmetre ve ampermetre ile direnç hesabı yapılmış ve metal flamanın ısınınca direcinin birkaç kat arttığı sonucu elde edilmiştir. Aynı şekilde uygulanan deney sonrası karbon flamanlı lambanın ısınınca direncinin düştüğü görülmüştür.

Sıcaklık Katsayısı ( ısı katsayısı )

Doğada bulunan bütün elementler bu iki özellikten birine sahiptir. Genellikle bütün metallerin ısınınca dirençleri büyümekte ve yarı iletken metallerin ( silisyum, germanyum vb.) ısınınca dirençleri küçülmektedir. Bu sebeple teknikte ısıyla direnci büyüyen dirençlere pozitif ısı katsayılı dirençler; ısıyla direnci küçülen dirençlere ise negatif ısı katsayılı dirençler denilmektedir. Pozitif ısı katsayılı dirençler soğutuldukça direnci gitgide küçülür. Mutlak sıfır noktasında yani -273 ºC de bazı metaller bütün direncini yitirir. Örneğin kurşun metalinin -269 ºC de hiç direnci kalmaz.

bazı metallerin direncin sıcaklıkla değişimi katsayıları

Isıya göre direncin artması bir ısı katsayısı yardımıyla bulunur. Bazı metallere ait ısı katsayıları yandaki tabloda verilmiştir. Bu ısı katsayıları aşağıda yazılı formüle uygulanarak direncin sıcaklıkla değişimi ve herhangi bir sıcaklıktaki direnç hesaplanabilir.

R2 = R1 [ 1 + α (t2 – t1) ]

R1 : ilk direnç      R2: son direnç    α : ısı katsayısı     t1 : ilk sıcaklık    t2 : son sıcaklık

Örnek: Bir trafonun 20 ºC de direnci 30 Ω dur. İşletme anında bu trafo 80 ºC kadar ısınmaktadır. Trafonun sargıları bakırdan olduğuna göre 80 ºC de direnci kaçtır ?

R2 = R1 [ 1 + α (t2 – t1) ]  = 30 [ 1 + 0,0039 (80 – 20)] = 37,02 Ω  bulunur.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.