Paralel bağlı direnç nedir, nasıl hesaplanır? Paralel bağlı dirençlerin özellikleri, hesaplanması, konu anlatımı.
Paralel Bağlı Dirençler
Eğer birkaç elektrik lambası, her lambadan geçen elektronlar ayrı bir yoldan akacak şekilde bir bataryaya bağlanmışsa buna paralel bağlı direnç denir.
Elektrik akımı elektronların, yani atomların en dış kısımlarını meydana getiren ufak taneciklerin taşıdığı elektriğin akmasıdır. Paylarına düşenden daha az elektrona sahip olan atomlar, başka atomlardaki elektronları çektiği için, bir telin bir ucundaki atomlarda elektronlarının eksik, öbür uçtakilerdeyse çok olmasını sağlamakla, bu tel üzerinde bir elektrik akımı (elektron akışı) meydana getirilebilir. Bir cismin elektriğin akışına karşı gösterdiği direnmeye direnç adı verilir. Her cismin kendine öz bir direnci vardır, bunun büyüklüğü atomların elektronları ne kadar sıkı tuttuğuna bağlıdır. İyi bir elektrik iletkeninin, örneğin bakırın direnci küçüktür, çünkü elektronların bazıları atomlara çok gevşek olarak bağlıdır; ama, örneğin lastik gibi, kötü bir iletkende (yalıtkanda) elektronlar (atomlar) sıkı sıkıya bağlıdır ve direnç çok büyüktür. Eğer birkaç elektrik lambası (ya da herhangi başka elektrikli gereç), her lambadan geçen elektronlar ayrı bir yol izleyecek şekilde bir bataryaya bağlanmışsa bunlara paralel bağlı denir.
Gerçekten, bu durumda lambadan her biri pozitif uçtan negatif uca giden birbirine paralel yollardan oluşan ayrı ayrı devreler üzerindedir. Lambalardan her biri elektriğin akışına karşı bir direnç gösterdiğinden paralel bağlı, örneğin üç tane lambanın toplam direncinin lambalardan bir tanesinin direncinin üç katı olacağı düşünülebilir. Ama gerçekte, toplam direnç lambalardan birinin direncinin üçte biridir. Bunun nedeni, elektronların arka arkaya her üç lambadan da geçmeye mecbur olmamasıdır. Lambaların dirençleri birbirine eşit olduğu zaman, tıpkı kalınlıkları aynı olan üç borunun eşit miktarda su akıtması gibi, her bir «yol» da aynı miktarda elektrik taşıyacaktır. Öyleyse, nasıl üç boru bir yerden bir yere tek bir borunun akıtacağı suyun üç katım akıtırsa, elektriğin akışına karşı aynı direnci gösteren üç tel birden tek telin geçirdiği akımın üç katını geçirecektir. Akımı akıtan elektriksel «basınç», yani gerilim aynı kalırsa ye akım da üç katına çıkarsa, gerilim, akım şiddeti vo direnç arasındaki bağıntı her zaman sabit, olduğu için, direnç de üçte bire inmelidir. Öyleyse, lambalardan her birinin direnci 18 ohm ise, toplam direnç 18÷3 = 6 ohm olur. Eğer altı lamba paralel bağlanırsa direnç sadece 3 ohm olur (18÷6 ohm).
Paralel bağlanan lamba ya da başka gereçlerin dirençleri birbirinden farklı olursa yeni bir problem ortaya çıkar. Biri öbüründen daha geniş iki boru alınsa, bunlar, borulardan birinin aktardığı sudan daha çok su aktarır; ama her ikisinin ayrı ayrı aktardıkları su miktarı eşit değildir. Buna benzer şekilde, dirençleri birbirinin aynı olmayan üç gereç paralel bağlanırsa, bir uçtan öbür uca bunlardan birinin aktardığı elektrikten daha çoğu aktarılır. Ama, geçen elektrik miktarı bunlardan bir tanesinin geçirdiği elektrik miktarının üç katı değildir. Yani, paralel bağlı üç gerecin toplam direnci, bunlardan bir tanesinin direncinin üçte biri değildir.
Bavyeralı bir öğretmen olan Georg Ohm’un 1826 yılında ortaya attığı Ohm kanunu, gerilimin (volt olarak) akım şiddetine (amper olarak) oranının sabit ve dirence (ohm olarak) eşit olduğunu belirtmektedir, Ohm kanununun çeşitli tanımlarından biri, akım şiddetinin gerilimin dirence bölününce eşit ya da I = V/R olduğunu söylemektedir; bu son tanımda I akım şiddetini (amper olarak), V gerilimi (volt olarak) ve R direnci (ohm olarak) göstermektedir. Bir paralel devreden geçen toplam akım, ayrı ayrı «kol» lardan geçen akımların toplamı olacağı için, (I) toplam akımı V/Rt ye (t = toplam akımına), aynı zamanda V/R1+V/R2 + V/R3 ye (yani her üç koldan geçen akımların toplamına) eşittir. Devredeki gerilim aynıdır, Öyleyse denklemin iki tarafı da V ile bölünebilir. Böylece aşağıdaki formül elde edilir:
