Ohm Kanunu’na göre, bir direncin terminalleri arasındaki potansiyel farkı ile üzerinden geçen akım doğru orantılıdır. V potansiyel farkını, I direnç üzerindeki akımı ve R direnci gösteriyorsa, bu üç değer arasındaki ilişki V = IR formülü ile gösterilir. Potansiyel farkının birimi Volt (V), akımın birimi Amper (A) ve direncin birimi Ohm (Ω)'dur. Bir dirence uygulanan potansiyel farkı iki katına çıkarıldığında, üzerinden geçen akım da iki katına çıkar.
Örneğin, bir direncin terminalleri arasına 1 V potansiyel farkı uygulandığında üzerinden 1 A akım geçiyorsa, aynı dirence 2 V potansiyel farkı uygulandığında üzerinden 2 A akım geçer.
Direnç - Akımın ve Voltajın Yönü:
Bir direncin terminalleri arasındaki potansiyel farkını ve üzerinden geçen akımı göstermektedir. Eğer dirence pozitif bir voltaj uygulanırsa, ok ile gösterilen yönde pozitif bir akım geçer. Bir dirence pozitif voltaj uygulanması, + ile gösterilen tarafa uygulanan voltajın, – ile gösterilen tarafta uygulanan voltajdan daha yüksek olduğu anlamına gelir. Karmaşık bir devreyi analiz ederken, bir direnç üzerindeki pozitif akımın hangi yöne doğru aktığını kestiremeyebiliriz. Bu durumda, terminallerine rastgele + ve – işaretleri koyup, akımı +'dan –'ye doğru tanımlayabiliriz. Bir DC devrede akımı bu şekilde tanımlayıp, analiz yaptığımızda,
- seçtiğimiz yönler doğruysa, hem akım hem de voltaj pozitif çıkar.
- seçtiğimiz yönler tersse, hem akım ve hem de voltaj negatif çıkar.
Burada önemli olan nokta, akımın +'dan –'ye doğru tanımlanmasıdır. Tüm dirençler için bu tanımlamayı yaptığımızda, sonuçların işareti ne olursa olsun, Ohm Kanunu'nundaki V = IR ve direncin harcadığı gücü gösteren P = IV formüllerini kullanabiliriz. Akım –'den +'ya doğru tanımlanırsa,
V = IR formülü yerine V = –IR;
P = IV formülü yerine P = –IV
kullanmamız gerekir.
Potansiyel farkı:
Direnç üzerine uygulanan potansiyel farkı, + ile gösterilen terminalin voltajından – ile gösterilen terminalin voltajının çıkarılması ile bulunur. Aşağıdaki durumların tümünde potansiyel farkı 5 V'tur.
+ terminal: 5 V, – terminal: 0 V
+ terminal: 12 V, – terminal: 7 V
+ terminal: 0 V, – terminal: –5 V
+ terminal: –10 V, – terminal: –15 V
Akımı 0 olan Direnç
+ ve – uçlardaki voltajlar birbirine eşitse, potansiyel farkı sıfırdır. Bu durumda direnç üzerinden akım geçmez. Başka bir değişle direnç üzerinden geçen akım sıfırdır. Örneğin, bir direncin iki terminaline de 12V uygulandığında, direnç üzerinden akım geçmez.
OHM KANUNU'NUN FARKLI ŞEKİLLERDE İFADESİ
Ohm Kanunu'u 3 farklı şekilde ifade edebiliriz.
(1) V=IRV=IRV=IR,
(2) I=VRI=\dfrac{V}{R}I=R
(3) R=VIR=\dfrac{V}{I}R=I
V = IR üçgeni
Ohm Kanunu anlatılırken, yukarıdaki üç formülün karıştırılmaması için genelde bir üçgen kullanılır. Bu üçgeni kullanmanın temel mantığı şu şekildedir: Eğer, R değerini bulmak istiyorsak, üçgende R’yi kapattığımızda üstte V altta ise I’yı görüyoruz ve aralarındaki çizgi bölüm işaretine benziyor. Yani R değeri VI\dfrac{V}{I}I
V’ya eşit oluyor. Benzer şekilde, I’yı bulmak istiyorsak, I'nın üzerini kapatıp, VR\dfrac{V}{R}R V formülünü görüyoruz.
V’yi bulmak için tepeyi kapattığımızda, I ve R yan yana kalıyor, yani çarpımları :P. Bize göre V = IR formülünü hatırlayıp, diğer formülleri çıkarmak için basit matematiksel işlemler yapmak, bu üçgeni ve formülü bulma yöntemini hatırlamaktan çok daha kolay. Bu üç formülün tümü, aslında aynı formülden elde ediliyor, farklı şeyler değiller. V = IR formülünde iki tarafı da R’ye bölersek, I=VRI=\dfrac{V}{R}I=R
V’yi elde ederiz.
Yine, V = IR formülünde iki tarafı da I’ya bölersek, R=VIR=\dfrac{V}{I}R=I
V formülünü elde etmiş oluruz. Kısacası V = IR’yi hatırlamamız yeterlidir.
