Elektronik dünyasına adım atan herkesin karşısına çıkan ilk ve en önemli kural Ohm Kanunu'dur. 1827 yılında Alman fizikçi Georg Simon Ohm tarafından ortaya konulan bu kanun, elektriğin davranışını anlamamızı sağlayan temel mantıktır.
1. Muhteşem Üçlü: Gerilim, Akım ve Direnç
Bu kanunu anlamak için önce oyuncuları tanımalıyız. Bu kavramları zihnimizde canlandırmak için meşhur Su Tesisatı Analojisini kullanalım.
Şekil 1: Elektriğin su tesisatı ile modellenmesi
2. Formül ve Ohm Üçgeni
Formülü ezberlemek yerine görsel hafızamıza atalım. İstediğiniz değeri parmağınızla kapatın, geriye kalan işlem formülü verecektir.
V = I x R
I = V / R
R = V / I
3. Grafiğin Dili: Lineer İlişki
Ohm Kanunu'na uyan bir dirençte, voltajı artırdıkça akım da doğru orantılı artar. Buna "Lineer İlişki" denir.
Şekil 2: Akım ve Gerilim grafiği
4. Pratik Örnek: LED Devresi
Elinizde 9V'luk bir pil ve standart bir Kırmızı LED (2V, 20mA) var. Hangi direnci kullanmalısınız?
1. Direnç Voltajı: 9V - 2V = 7 Volt
2. Ohm Kanunu (R = V/I): 7V / 0.02A = 350 Ohm
5. Güç ile İlişkisi (Watt Kanunu)
Ohm Kanunu genellikle Watt Kanunu ile birlikte anılır. Bir devrenin harcadığı elektriksel gücü (P) bulmak için şu formül kullanılır:
P = V x I
(Güç = Gerilim x Akım)
Örneğin yukarıdaki direnç örneğimizde direnç 7 Volt harcarken üzerinden 0.02 Amper geçiyordu:
P = 7 x 0.02 = 0.14 Watt
Bu durumda standart çeyrek (0.25W) Watt'lık bir direnç işimizi rahatlıkla görecektir.
6. Ohm Kanunu Her Zaman Geçerli midir?
Hayır. Ohm Kanunu, sadece "Lineer" (Doğrusal) elemanlar için geçerlidir.
- ✔ Metal Dirençler: Ohm kanununa mükemmel uyarlar.
- ✖ Ampul (Flamanlı): Isındıkça direnci değişir.
- ✖ Yarı İletkenler: Diyot ve transistörlerde ilişki doğrusal değildir.
Sonuç
Ohm Kanunu, elektronikçinin çantasındaki İngiliz Anahtarı gibidir. En karmaşık devre kartlarını tasarlarken bile, temel analizler her zaman V = I x R formülüne dayanır.