Ohm kanunu, bir iletkendeki gerilim (V), akım (I) ve direnç (R) arasındaki ilişkiyi V = I × R formülüyle ifade eder. Buradan akım I = V / R, direnç R = V / I olarak bulunur. Örneğin 12V'a bağlı 6 Ω'luk bir direnç 2A akım çeker. Güç ise P = V × I = I² × R ile hesaplanır.
Ohm kanunu, elektronikte yapılan neredeyse her hesabın temelidir: bir LED'e hangi direnci takacağınızı, bir kablonun ne kadar akım taşıdığını ya da bir ısıtıcının ne kadar güç çektiğini bu basit formülle bulursunuz. Bu rehberde Ohm kanununu, güç formülünü ve günlük hayattan çözümlü örnekleri anlatıyoruz.
Ohm kanunu nedir?
Ohm kanunu, bir iletkenden geçen akımın, iletkenin uçlarındaki gerilimle doğru, iletkenin direnciyle ters orantılı olduğunu söyleyen temel elektrik kanunudur. Alman fizikçi Georg Simon Ohm'un adını taşır ve şu formülle yazılır:
V = I × R
- V: Gerilim, volt (V)
- I: Akım, amper (A)
- R: Direnç, ohm (Ω)
Ohm kanunu ile akım, gerilim ve direnç nasıl hesaplanır?
Bilinmeyen değeri bulmak için formül üç şekilde kullanılır: V = I × R, I = V / R ve R = V / I. Kolay hatırlamak için "Ohm üçgeni" kullanılır: üçgenin tepesinde V, altında yan yana I ve R bulunur. Bulmak istediğiniz değeri kapatın; kalan ikisi aynı satırdaysa çarpılır, üst üsteyse bölünür.
| Bulunacak | Formül | Örnek |
|---|---|---|
| Gerilim | V = I × R | 0,5A × 24 Ω = 12V |
| Akım | I = V / R | 12V / 6 Ω = 2A |
| Direnç | R = V / I | 5V / 0,025A = 200 Ω |
Güç formülü nedir?
Elektriksel güç, gerilim ile akımın çarpımıdır: P = V × I; birimi watt (W)'tır. Ohm kanunuyla birleştirildiğinde iki pratik şekli daha elde edilir:
- P = V × I
- P = I² × R (akım ve direnç biliniyorsa)
- P = V² / R (gerilim ve direnç biliniyorsa)
Güç hesabı, bir direncin ya da kablonun ne kadar ısınacağını ve kaç watt'lık parça seçilmesi gerektiğini gösterir. Direnç seçiminde watt hesabını direnç nedir rehberimizde anlattık.
Çözümlü örnekler
Örnek 1: LED direnci
5V beslemeyle kırmızı bir LED (2V, 20 mA) yakılacak. Direncin üzerinde kalan gerilim 5 - 2 = 3V. R = V / I = 3 / 0,02 = 150 Ω. Gücü P = I² × R = 0,02² × 150 = 0,06W; 1/4W direnç yeterli. Ayrıntılar için LED direnci hesaplama rehberimize bakın.
Örnek 2: Isıtıcı rezistans
Direnci 24 Ω olan bir rezistans 12V'a bağlanırsa I = 12 / 24 = 0,5A akım çeker ve P = 12 × 0,5 = 6W güç harcar.
Örnek 3: Cihazın akımı
12V ile çalışan 36W'lık bir LED şerit I = P / V = 36 / 12 = 3A çeker. Adaptör en az 3A, tercihen %20-30 fazlası (4A) seçilmelidir.
Örnek 4: Gerilim bölücü
12V, seri bağlı 10 kΩ ve 4,7 kΩ dirençlere uygulanırsa akım I = 12 / 14.700 ≈ 0,82 mA olur. 4,7 kΩ direnç üzerindeki gerilim V = 0,00082 × 4.700 ≈ 3,8V'tur; bu, bir mikrodenetleyicinin 12V'u ölçebilmesi için kullanılan gerilim bölücünün temelidir.
Ohm kanunu nasıl doğrulanır?
- Bir breadboard üzerine bilinen değerde bir direnç takın; ör. 390 Ω.
- Direnci ayarlı bir güç kaynağına ya da pile bağlayın.
- Multimetreyle direnç uçlarındaki gerilimi ölçün.
- Multimetreyi akım kademesine alıp devreye seri bağlayarak akımı ölçün.
- V / I oranının direncin değerine eşit çıktığını görün. Gerilimi değiştirdikçe akım da orantılı değişir.
Deney için farklı değerleri içeren bir direnç seti ve LED seti kullanışlıdır.
Ohm kanunu hangi durumlarda geçerli değildir?
Ohm kanunu, direnci akım ve gerilimle değişmeyen (doğrusal) elemanlar için geçerlidir; diyot, LED, transistör ve sıcaklıkla direnci çok değişen elemanlarda doğrudan uygulanamaz. Örneğin bir LED'de gerilim biraz arttığında akım orantısız şekilde çok artar. Akkor flamanlı lambanın direnci ısındıkça yükselir. Bu elemanlarda Ohm kanunu, LED direnci örneğinde olduğu gibi devrenin doğrusal parçalarına (dirence) uygulanır.
Sık sorulan sorular
Ohm kanunu formülü nedir?
Ohm kanununun formülü V = I × R'dir: gerilim, akım ile direncin çarpımına eşittir. Aynı formülden I = V / R ve R = V / I türetilir.
Ohm kanunu ile akım nasıl hesaplanır?
Akım, gerilimin dirence bölünmesiyle bulunur: I = V / R. Örneğin 9V'a bağlı 450 Ω'luk bir direnç 9 / 450 = 0,02A, yani 20 mA akım çeker.
Watt nasıl hesaplanır?
Güç P = V × I formülüyle hesaplanır. Direnç biliniyorsa P = I² × R ya da P = V² / R de kullanılabilir. Örneğin 220V'ta 0,5A çeken bir cihaz 110W harcar.
1 ohm ne demek?
1 ohm, uçlarına 1 volt uygulandığında içinden 1 amper akım geçiren iletkenin direncidir. Direncin birimi bu tanıma göre belirlenmiştir.
Ohm kanunu AC devrelerde geçerli mi?
Saf dirençli AC devrelerde etkin (RMS) değerlerle geçerlidir. Kondansatör ve bobin içeren AC devrelerde direnç yerine empedans (Z) kullanılır ve formül V = I × Z şeklini alır.
Özet
- Ohm kanunu: V = I × R; I = V / R; R = V / I.
- Güç: P = V × I = I² × R = V² / R.
- Ohm üçgeni formülleri hatırlamayı kolaylaştırır.
- LED direnci, adaptör seçimi ve gerilim bölücü hesapları bu formüllerle yapılır.
- Diyot ve LED gibi doğrusal olmayan elemanlarda doğrudan geçerli değildir.