Bu bölümde, direncin geometrik faktörlere bağlılığını, özdirenç kavramını ve farklı malzemelerin özdirenç değerlerini öğreneceğiz.
Bir iletkenin direnci, malzemenin özdirencine ($\rho$), iletkenin uzunluğuna ($L$) ve kesit alanına ($A$) bağlıdır:
Burada:
Özdirenç, bir malzemenin elektrik akımına karşı gösterdiği direncin malzemeden malzemeye değişen karakteristik bir özelliğidir. Birimi $\Omega \cdot \text{m}$'dir.
| Malzeme | Özdirenç $\rho$ ($\Omega \cdot \text{m}$) | Sınıflandırma |
|---|---|---|
| Gümüş | $1.59 \times 10^{-8}$ | İletken |
| Bakır | $1.68 \times 10^{-8}$ | İletken |
| Altın | $2.44 \times 10^{-8}$ | İletken |
| Alüminyum | $2.82 \times 10^{-8}$ | İletken |
| Demir | $1.0 \times 10^{-7}$ | İletken |
| Karbon (grafit) | $3.5 \times 10^{-5}$ | Yarıiletken |
| Silisyum | $2.3 \times 10^{3}$ | Yarıiletken |
| Cam | $10^{10} - 10^{14}$ | Yalıtkan |
| Kauçuk | $10^{13} - 10^{15}$ | Yalıtkan |
İletkenlik, özdirencin tersidir ve bir malzemenin elektrik akımını ne kadar iyi ilettiğinin bir ölçüsüdür:
İletkenliğin birimi $\text{S/m}$ (Siemens/metre)'dir.
Uzunluğu $L = 5 \text{ m}$, kesit alanı $A = 2 \times 10^{-6} \text{ m}^2$ olan bir bakır telin direncini bulunuz. ($\rho_{\text{bakır}} = 1.68 \times 10^{-8} \text{ Ω·m}$)
$\boxed{R = 0.042 \text{ Ω}}$
Direnci $R = 0.5 \text{ Ω}$, uzunluğu $L = 10 \text{ m}$ olan bir bakır telin kesit alanını bulunuz. ($\rho_{\text{bakır}} = 1.68 \times 10^{-8} \text{ Ω·m}$)
$\boxed{A = 3.36 \times 10^{-7} \text{ m}^2 = 0.336 \text{ mm}^2}$
Direnci $R = 10 \text{ Ω}$, kesit alanı $A = 1 \times 10^{-6} \text{ m}^2$ olan bir demir telin uzunluğunu bulunuz. ($\rho_{\text{demir}} = 1.0 \times 10^{-7} \text{ Ω·m}$)
$\boxed{L = 100 \text{ m}}$
Uzunluğu $L = 2 \text{ m}$, kesit alanı $A = 0.5 \times 10^{-6} \text{ m}^2$, direnci $R = 0.1 \text{ Ω}$ olan bir telin özdirencini bulunuz ve hangi malzeme olabileceğini belirleyiniz.
$\boxed{\rho = 2.5 \times 10^{-8} \text{ Ω·m}}$ (Alüminyum veya altına yakın)
Bir telin uzunluğu 2 katına çıkarılıp kesit alanı yarıya indirilirse direnç nasıl değişir?
$\boxed{R' = 4R_0}$ (Direnç 4 katına çıkar)