Bir iletkenin direnci ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) İletkenin boyu arttıkça direnci artar
B) İletkenin kesiti arttıkça direnci azalır
C) İletkenin cinsine bağlı olarak direnci değişir
D) İletkenin sıcaklığı arttıkça direnci her zaman azalır
Bir iletkenin direnci, elektrik akımının geçişine karşı gösterdiği zorluktur. Bu direnç, iletkenin bazı fiziksel özelliklerine bağlıdır. Direnci etkileyen faktörleri ve bu faktörlerin dirençle ilişkisini inceleyelim.
- Bir iletkenin direnci $R$, genellikle şu formülle ifade edilir: $R = \rho \frac{L}{A}$
- Burada:
- $R$: Direnç (Ohm, $\Omega$)
- $\rho$ (rho): İletkenin özdirenci (Ohm metre, $\Omega \cdot m$). Bu değer, iletkenin yapıldığı malzemenin cinsine ve sıcaklığına bağlıdır.
- $L$: İletkenin boyu (metre, $m$)
- $A$: İletkenin kesit alanı (metrekare, $m^2$)
- Şimdi seçenekleri bu bilgiler ışığında değerlendirelim:
- A) İletkenin boyu arttıkça direnci artar
- Formülde $R$ ile $L$ doğru orantılıdır ($R \propto L$). Yani, bir iletkenin boyu uzadıkça, elektronların kat etmesi gereken yol artar ve bu da direncin artmasına neden olur. Bu ifade doğrudur.
- B) İletkenin kesiti arttıkça direnci azalır
- Formülde $R$ ile $A$ ters orantılıdır ($R \propto \frac{1}{A}$). Yani, bir iletkenin kesit alanı (kalınlığı) arttıkça, elektronların geçebileceği yol genişler ve bu da direncin azalmasına neden olur. Tıpkı geniş bir yolda trafiğin daha rahat akması gibi düşünebilirsiniz. Bu ifade doğrudur.
- C) İletkenin cinsine bağlı olarak direnci değişir
- Formüldeki $\rho$ (özdirenç) değeri, iletkenin yapıldığı malzemenin (bakır, alüminyum, gümüş vb.) kendine özgü bir özelliğidir. Farklı malzemelerin özdirençleri farklı olduğu için, aynı boyutlardaki farklı cins iletkenlerin dirençleri de farklı olacaktır. Bu ifade doğrudur.
- D) İletkenin sıcaklığı arttıkça direnci her zaman azalır
- Bu ifade yanlıştır. Metaller gibi çoğu iletken için sıcaklık arttıkça, atomların titreşim genliği artar. Bu durum, serbest elektronların atomlarla çarpışma olasılığını artırır ve dolayısıyla elektrik akımının geçişine karşı gösterilen direnç artar. Bazı özel malzemelerde (örneğin yarı iletkenler veya bazı termistörler) sıcaklık arttıkça direnç azalabilir, ancak "her zaman azalır" ifadesi genel iletkenler için doğru değildir.
Cevap D seçeneğidir.
