6. sınıf Telin kalınlığı artarsa ampul parlaklığı nasıl değişir? Test 2

Bir elektrik devresinde iletken telin boyu ve cinsi sabit tutularak sadece kesit alanı değiştiriliyor. Kesit alanı artırıldığında aşağıdaki değişimlerden hangisi gözlenir?

A) Direnç artar, ampul parlaklığı azalır
B) Direnç azalır, ampul parlaklığı artar
C) Direnç değişmez, ampul parlaklığı artar
D) Direnç azalır, ampul parlaklığı değişmez

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım inceleyerek elektrik devrelerindeki temel kavramları pekiştirelim.

• Adım 1: İletken Telin Direncini Hatırlayalım

  Bir iletken telin direnci ($R$), telin yapıldığı malzemenin öz direncine ($\rho$), telin boyuna ($L$) ve kesit alanına ($A$) bağlıdır. Bu ilişki aşağıdaki formülle ifade edilir:

  $R = \rho \frac{L}{A}$

  Burada:

  • $\rho$ (rho): Telin yapıldığı malzemenin öz direnci (sabit bir değerdir, telin cinsine bağlıdır).
  • $L$: Telin boyu.
  • $A$: Telin kesit alanı.
• Adım 2: Sorudaki Değişkenleri İnceleyelim

  Soruda bize verilen bilgilere göre:

  • Telin boyu ($L$) sabit tutuluyor.
  • Telin cinsi (malzemesi) sabit tutuluyor, bu da öz direnç ($\rho$) değerinin sabit olduğu anlamına gelir.
  • Sadece telin kesit alanı ($A$) artırılıyor.
• Adım 3: Direncin Nasıl Değiştiğini Belirleyelim

  Direnç formülüne ($R = \rho \frac{L}{A}$) baktığımızda, kesit alanı ($A$) paydada yer almaktadır. Bu, direnç ile kesit alanı arasında ters orantı olduğu anlamına gelir. Yani, diğer tüm faktörler sabitken:

  • Kesit alanı ($A$) artırılırsa, direnç ($R$) azalır.

  Bunu şöyle düşünebilirsiniz: Bir su borusunun kesit alanı (genişliği) ne kadar artarsa, suyun akışına karşı gösterdiği direnç o kadar azalır. Elektrik akımı için de benzer bir durum geçerlidir; elektronların geçişi için daha geniş bir yol (kesit alanı) sağlanırsa, telin elektron akışına karşı gösterdiği direnç azalır.

• Adım 4: Ampul Parlaklığının Nasıl Değiştiğini Belirleyelim

  Bir ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akımın şiddetiyle (veya harcadığı güçle) doğru orantılıdır. Bir devredeki toplam direnç azaldığında, devreden geçen toplam akım artar. Ohm Yasası'na göre ($V = I \cdot R_{toplam}$), gerilim ($V$) sabitken, toplam direnç ($R_{toplam}$) azalırsa, akım ($I$) artar.

  • Telin direnci azaldığı için, devrenin toplam direnci azalır.
  • Devrenin toplam direnci azaldığı için, devreden geçen toplam akım ($I$) artar.
  • Ampulden geçen akım arttığı için, ampulün harcadığı güç ($P = I^2 \cdot R_{ampul}$) artar.
  • Ampulün harcadığı güç arttığında, ampulün parlaklığı da artar.
• Adım 5: Sonuçları Birleştirelim

  Yaptığımız analizler sonucunda:

  • Direnç azalır.
  • Ampul parlaklığı artar.

  Bu sonuçlar B seçeneği ile uyuşmaktadır.

Cevap B seçeneğidir.