DİRENÇ DEĞERLERİNİN BELİRLENMESİ VE BREADBOARD İLE DEVRE KURMA

Direnç kelimesi genel olarak bir güce karşı direnme olarak tanımlanabilir.

Dirençler elektronikte sık kullanılan en basit devre elemanlarıdır. Elektriksel devrelerde akım ve gerilim düşürücü görevi yaparlar. Devrede herhangi bir noktadaki gerilimi veya herhangi bir noktadan geçen akımı düşürmek için dirençler kullanılır. Bu amaçla seri, paralel ve seri-paralel karışık olmak üzere üç şekilde bağlanırlar. Elektrik enerjisi direnç üzerinde ısı enerjisine dönüşerek harcanır. Direncin değeri kadar gücü de önemlidir. Direnç üzerinde topladığı enerjiyi ısıya çevirerek etrafa yayabilecek güçte olmalıdır. Aksi takdirde direnç üzerindeki ısı artar. Sonuçta direnç değerinde değişme olabilir ve hatta direnç yanabilir.

Bir direncin değeri iki farklı yöntem kullanılarak bulunabilir. Bir multimetre (ohmmetre) yardımıyla verilen bir direncin değeri ölçülebilir. Diğer bir yöntem ise direnç üzerindeki renk bandlarını renk kodları tablosu yardımı ile yorumlayarak direnç değerini belirlemektir.

Breadboard (bredbord diye okunur), üzerinde devre elemanlarını birleştirip bir devre oluşturulabilen alettir. Breadboard üzerindeki küçük bağlantı noktaları (delikler) yardımı ile bir devre kurulup gerekli ölçümler yapılabilir.

Laboratuvar çalışanlarının kendileri ve diğer çalışanların güvenliği için laboratuvar güvenlik kurallarına uyması çok önemlidir. Laboratuvar güvenliği, çalışma alanına göre farklı önceliklerde ele alınabilir. Burada çalışma alanı elektrik laboratuvarı olduğundan aşağıdaki güvenlik önlemlerine dikkat ve özen gösterilmelidir.

• Elektrik laboratuvarında çalışmaya başlamadan önce, laboratuvardaki görevliler öğrencilere bir tehlike anında laboratuvardaki elektriği kesecek ana elektrik panosunun yerini ve elektrik enerjisinin nasıl kesileceğini öğretmelidirler.
• Laboratuvar görevlileri öğrencilere herhangi bir kaza anında gerekiyorsa itfaiyeye ve sağlık görevlilerine nasıl ulaşabilecekleri hakkında bilgi vermelidir. İTFAİYE’ye 110, HIZIR ACİL SERVİS’e 112 ve POLİS’e 155 numaralı telefonlardan doğrudan ve herhangi bir ücret ödemeden ulaşılabilir.
• Giyim eşyaları, çanta ve kitap gibi malzemeler çalışma masası üzerine konmamalıdır.
• Öğrenciler laboratuvara yapacakları deneyi çalışarak gelmelidirler. Laboratuvarda kullanacakları cihazlar hakkında ön bilgiye sahip olmalıdırlar.
• Öğrenciler laboratuvar görevlilerinin yaptığı uyarıları dikkate almalı ve uygulamalıdır.
• Laboratuvar cihazlarının yerleri laboratuvar sorumlusundan izin almadan değiştirilmemeli ve malzemeler laboratuvardan dışarı çıkarılmamalıdır.
• Laboratuvar çalışması tamamlandıktan sonra çalışma masası temiz ve düzenli bırakılmalıdır.
• Laboratuvara yiyecek ve içecek maddesi kesinlikle getirilmemelidir.
• Laboratuvarda kesinlikle ıslak elle çalışılmamalıdır.
• Laboratuvarda başkalarının da çalıştığı düşünülerek gürültü yapılmamalıdır.
• Dirençleri breadboard üzerine yerleştirirken tellerin ele batmaması için pens kullanılması önerilir.
• Kablo bağlantıları yapılırken yalıtılmış bölgelerden tutulmalıdır. Deney esnasında cihazların kablolarına takılmamak için, kabloların düzenli yerleştirilmesine dikkat edilmeli, çalışma masasından sarkmamalarına özen gösterilmelidir.
• Devre bağlantıları tamamlandıktan sonra mutlaka kontrol edilmelidir. Gerektiği taktirde laboratuvar görevlisinden yardım istenmelidir.
• Bağlantıların tam doğru olduğundan emin olduktan sonra gerekli ölçümler yapılmalıdır.

Multimetre elektriksel olarak çok çeşitli ölçümler yapabilen bir cihazdır. Bir multimetre kullanarak akım, direnç, indüktans, sığa ve voltaj (gerilim, potansiyel farkı) gibi çeşitli ölçümler yapılabilir.

Multimetre genel olarak ekran, kadran ve çıkış uçları olmak üzere üç kısımdan oluşur (S:5, Şekil 1.1). Ekran üzerinde yapılan ölçümün sonucu görülür. Multimetrenin kırmızı ve siyah olmak üzere iki probu vardır. Kırmızı prob (+) kutbu, siyah prob (-) kutbu ifade etmektedir. Bu iki probun bağlantı uçları ölçülecek niceliğe bağlı olarak uygun çıkış uçlarına bağlanır. Multimetre ekranında (-) değer okunuyorsa, probların ters tutulduğu anlaşılmalıdır. Kademe anahtarı (düğmesi) dairesel olarak hareket ettirilerek ölçülmek istenen niceliğe göre ayarlanır. Kadran üzerinde akım A, direnç Ω , indüktans H, sığa F ve voltaj V ile gösterilmiştir.

Direnç değerini ölçmek için kademe anahtarı Ω kademesine getirilmelidir. Multimetre direnç değeri belirlemek amacıyla kullanıldığında ohmmetre olarak adlandırılır. Ω kademesinde ohm, kiloohm ve megaohm mertebesinde direnç değerleri ölçülebilir. (S:5, Şekil 1.2)’de gösterilen ölçüm kademeleri 400, 4K, 40K, 400K, 4000K, 40M ve 4000M mertebesindedir. Direnç değeri ölçülürken öncelikle kademe anahtarı en yüksek değere (4000 MΩ mertebesi) ayarlanır. Bu kademede direnç değeri okunamıyorsa kademe anahtarı daha küçük değere çevrilerek direnç değeri belirlenir. Ölçülen direnç değerinin KΩ mertebesinde olması durumunda ekranda “K ” harfi ve MΩ seviyesinde olması durumunda ekranda direnç değeri ile birlikte “M ” harfi görülür.

Akım ve voltaj ölçümleri için multimetrenin A ve V kademelerini kullanmak gerekir (S:6, Şekil 1.3). Multimetre akım okumak üzere ayarlandığında ampermetre, voltaj okumak için ayarlandığında voltmetre adını alır. AC akım ölçmek için ac-dc düğmesi basılı olmalıdır. Kademe anahtarı ise akım kademesine ayarlanmalıdır. Benzer şekilde ac voltaj ölçmek için ac-dc düğmesi basılı iken kademe anahtarı voltaj kademesinde olmalıdır. Her iki durumda da ekranda “AC” uyarısı görülür. DC akım veya voltaj ölçümü yapmak için ac-dc düğmesi kapalı konumda iken akım ve- ya voltaj kademesi ayarlanır. Bu durumda ise ekranda “DC” uyarısı görülür.

Multimetreyi ölçüm yapılacak devre elemanına bağlamak için “prob” adı verilen kırmızı ve siyah renkli bağlantı kabloları multimetrenin çıkış uçlarına (yuvalarına) bağlanır. Cihazın dört adet çıkış ucu vardır. Ölçümü yapılacak niceliğe göre doğru çıkış uçlarının kullanılması gerekir. Siyah renkli bağlantı kablosu her zaman “COM” isimli çıkış ucuna, kırmızı renkli kablo ise ölçülecek niceliğe göre uygun çıkış ucuna bağlanmalıdır. Akım ölçümü amper mertebesinde yapılacaksa kırmızı bağlantı kablosu 1 numaralı çıkış ucuna, akım miliamper mertebesinde ise 2 numaralı çıkış ucuna bağlanmalıdır. Siyah bağlantı kablosunun bağlanacağı çıkış ucu 3 numaralı uçtur. Direnç ve voltaj ölçümü için kırmızı bağlantı kablosu 4 numaralı çıkışa bağlanmalıdır (S:6, Şekil 1.4).

Sabit Dirençler, sabit direnç değerleri gerektiren uygulamalarda tercih edilirler. Bu tür dirençlerin hassasiyetleri yüksektir. Dirençler yapıldıkları maddeye göre üç gruba ayrılır; karbon, film ve tel dirençler.

Karbon Dirençler, toz haldeki karbona çeşitli değerler elde etmek için katkı maddesi ilave edilerek üretilir. Toleransları yüksektir, en düşük %5 olarak sağlanabilir. Karbon dirençler büyük değerli dirençlerin yapılmasına uygundur. En yaygın kullanılan direnç çeşididir. Bu tür dirençlerin değerleri renk bandları ile üzerine kodlanmıştır. Değerleri kullanıldıkça zamanla değişebilen dirençlerdir.

Film Dirençler, bir seramik çubuk üzerine elektrik akımına karşı direnç gösteren bir maddenin kaplanmasıyla elde edilirler. Toleransları % 0,1’dir. Film dirençlerin; karbon film, metal film ve metal oksit film dirençler olmak üzere üç çeşidi bulunur. Film dirençler düşük tolerans değerleri ve yüksek kararlılıkları nedeniyle hassas elektronik devrelerde tercih edilirler.

Tel Dirençlerin toleransları %1’den küçüktür ve zamanla değer değiştirmezler. Küçük değerli dirençlerin yapılmasına uygundurlar. Güçlü olmaları nedeniyle diğerlerine üstünlük sağlarlar. Tel dirençlerin değerleri üzerlerinde yazılıdır.

Değişken Dirençler, devrede akım ve gerilim ayarlayıcı olarak kullanılır. Hareket ettirilebilen ortak uçları yardımı ile değerleri değiştirilebilen dirençlerdir. Potansiyometre ve trimpot en sık kullanılan türleridir.

Potansiyometre, direnç değeri dairesel olarak döndürülebilen bir mil ile değiştirilebilen dirençlerdir. (S:7, Şekil 1.5)’te görüldüğü gibi potansiyometrelerin üç bacakları vardır. Üstteki siyah çubuğu dairesel olarak sağa sola çevirerek direnç değeri değiştirilir.

Trimpotların çalışma prensibi potansiyometreler ile aynıdır. Tek farkları direnç değerlerinin bir tornavida yardımıyla üstündeki vidanın döndürülmesiyle değiştirilmesidir. Devrede direnç değerinin sık sık değiştirilmesinin gerekmediği durumlarda tercih edilirler.

Multimetre devrede direnç okumak için kullanıldığında ohmmetre adını alır. Direncin değerinin okunabilmesi için ohmmetre dirence (S:8, Şekil 1.8)’deki gibi paralel bağlanır. (S: 8, Şekil 1.9)’da direnç değeri okumaya hazır bir ohmmetre görülmektedir. Kadran Ω kademesine ayarlanmıştır. Kademe 40 kΩ mertebesine getirildiğinden ekranda kΩ yazısı görülmektedir. Ölçülecek direnç değeri bu değerden küçükse, kademe anahtarı saat ibresinin dönüş yönünün tersi yönde döndürülür. Eğer direnç değeri daha büyükse kademe anahtarı saat ibresi dönüş yönünde çevrilmelidir. Ohmmetrenin “Ω” ve “COM” çıkış uçlarına bağlanmış probları potansiyometrenin sırasıyla a-c ve b-c uçlarına temas ettirilir. Böylece ohmmetre kullanarak potansiyometrenin direnç değeri ölçülür.

Bir direncin değerini belirlemenin bir diğer yolu, direnç üzerinde “renk bandı” denilen renkli şeritlerden yararlanmaktadır. Dirençlerin değerine bağlı olarak üzerinde değişik sayıda renk bandı bulunur. Elektrik devresi kurarken kullanılan dirençler çoğunlukla dört veya beş renk bandlı dirençlerdir. Direncin üzerinde bulunan her rengin rakamsal bir karşılığı vardır. (S:11, Tablo 1)’de her bir renk bandının rakamsal karşılıkları görülmektedir.

Renk kodunun akılda tutulması için kolay bir yol olarak SOKAKTA SAYAMAM GİBİ kelimelerinden faydalanılır. “SOKAKTA SAYAMAM GİBİ” (SKKTSYMMGB) kelimeleri aralarında boşluk bırakılmadan yazıldığında kelimelerde bulunan sesli harfler çıkarılıp geriye kalan sessiz harfler dikkate alınır. Sessiz harfler ile renkler alfabetik sıra dikkate alınarak eşleştirilir. Bu kurala göre “Kahverengi” , “Kırmızı” renkten önce ve “Mavi” renkte “Mor” renkten önce gelir. Renklerin karşısına 0’dan 9’a kadar karşılık gelen rakamlar yazılır.

Breadboard değişik devre elemanlarını bir araya getirip devre kurmak için en pratik yoldur. Breadboard direnç, kondansatör gibi devre elemanları ve kabloların bağlanacağı küçük delikler ile güç kaynağı gibi devre elemanlarının bağlanabileceği bağlantı noktalarından oluşmaktadır.