Bir öğrenci laboratuvarda farklı maddelerin elektrik iletkenliğini test etmektedir. Aşağıdaki maddelerden hangisi bu test sırasında ampulün yanmasını sağlayamaz?
A) Bakır tel
B) Alüminyum folyo
C) Tuzlu su
D) Saf su
Açıklama:
Bir ampulün yanması için, elektrik devresinden elektrik akımının geçmesi gerekir. Elektrik akımının geçebilmesi için ise devredeki maddenin elektrik yüklerini (elektronlar veya iyonlar) taşıyabilmesi, yani iletken olması şarttır. Elektrik akımını iletmeyen veya çok zayıf ileten maddelere ise yalıtkan denir.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
A) Bakır tel: Bakır, metaller grubuna ait bir elementtir ve çok iyi bir elektrik iletkenidir. Metallerde serbestçe hareket edebilen elektronlar bulunur ve bunlar elektrik akımını kolayca taşır. Dolayısıyla, bakır tel ampulün yanmasını sağlar.
B) Alüminyum folyo: Alüminyum da bakır gibi bir metaldir ve iyi bir elektrik iletkenidir. Metaller, yapılarındaki serbest elektronlar sayesinde elektrik akımını iletirler. Alüminyum folyo da elektrik akımını rahatlıkla iletebilir ve ampulün yanmasını sağlar.
C) Tuzlu su: Tuz (örneğin sofra tuzu, sodyum klorür - $NaCl$) suda çözündüğünde sodyum iyonları ($Na^+$) ve klor iyonları ($Cl^-$) gibi yüklü parçacıklara ayrılır. Bu serbest hareket edebilen iyonlar, elektrik akımını taşıyarak tuzlu suyu iyi bir iletken yapar. Bu nedenle, tuzlu su da ampulün yanmasını sağlar.
D) Saf su: Saf su (damıtılmış su), içinde çok az miktarda çözünmüş mineral veya iyon bulundurur. Su molekülleri ($H_2O$) kendileri elektrik akımını iletmezler ve çok az miktarda iyonlaşırlar. Bu nedenle, saf su elektrik akımını çok zayıf iletir veya pratik olarak iletmez, yani bir yalıtkandır. Saf su kullanıldığında devreden yeterli akım geçmeyeceği için ampul yanmaz.
Sonuç olarak, ampulün yanmasını sağlayamayacak madde, elektrik akımını iletmeyen veya çok zayıf ileten bir yalıtkan olmalıdır. Yukarıdaki incelemelerimize göre, saf su bu tanıma uymaktadır.
