Elektrik direnci, bir devre elemanının veya iletkenin akım geçişine karşı gösterdiği etkinin ölçüsüdür. Ohmik bir elemanda direnç R, uçlar arasındaki gerilimin V akıma I oranıdır: R = V/I. Direncin birimi ohm (Ω), iletkenliğin birimi siemens (S) olarak tanımlanır; iletkenlik G = 1/R bağıntısıyla direncin tersidir [1]. Bu devre büyüklükleri, malzemenin kendi özellikleriyle ilişkili özdirenç ve elektriksel iletkenlikten ayrılmalıdır.
Direnç ve malzeme özellikleri
Özdirenç ρ ve elektriksel iletkenlik σ, malzemenin elektrik akımını taşıma davranışını tanımlar ve birbirlerinin tersidir: σ = 1/ρ. SI sisteminde özdirenç ohm-metre (Ω·m), elektriksel iletkenlik siemens/metre (S/m) birimiyle ifade edilir. Düzgün kesitli bir tel için direnç R = ρL/A bağıntısına göre uzunluk L ile artar, kesit alanı A ile azalır. Bu yüzden aynı malzemeden yapılmış daha uzun veya daha ince bir telin direnci genellikle daha yüksek olur [2].
Sıcaklık ve akım-gerilim ilişkisi
Birçok metalde belirli sıcaklık koşullarında gerilim ile akım yaklaşık doğrusal ilişkilidir; bu davranış Ohm yasası V = IR ile ifade edilir. Ancak bu ilişki tüm malzemeler ve tüm çalışma koşulları için geçerli değildir [1]. Metallerin çoğunda sıcaklık yükselince özdirenç artar; bazı yarıiletkenlerde ise sıcaklıkla azalma görülebilir. Bu nedenle bir malzemenin elektriksel özellikleri değerlendirilirken sıcaklık belirtilmelidir [2].
İletkenler genellikle yüksek elektriksel iletkenliğe, yalıtkanlar düşük iletkenliğe sahiptir; yarıiletkenlerin davranışı ise malzeme ve koşullara bağlıdır. Direnç, belirli bir cisim veya devre elemanının ölçülen özelliğiyken, özdirenç malzemeyle ilgilidir. Benzer biçimde iletkenlik malzeme özelliği, iletkenlik G ise devre büyüklüğüdür. Bu ayrımlar, ölçüm sonuçlarının doğru yorumlanmasına yardımcı olur [1][2].