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

Bir elektrik devresinde iletken telin kalınlığı artırıldığında aşağıdaki fiziksel büyüklüklerden hangisi azalır?

A) Devreden geçen akım
B) Telin direnci
C) Ampulün parlaklığı
D) Pilin voltajı

Bir elektrik devresinde iletken telin kalınlığı artırıldığında fiziksel büyüklüklerin nasıl etkilendiğini adım adım inceleyelim:

• 1. İletken Telin Kalınlığı ve Kesit Alanı İlişkisi:

  Bir telin kalınlığı, o telin kesit alanıyla doğrudan ilişkilidir. Tel ne kadar kalınsa, kesit alanı (yani telin enine kesitinin yüzey alanı) o kadar büyük olur. Elektrik akımı, bu kesit alanı boyunca akar.

• 2. Elektriksel Direnç ve Formülü:

  Bir iletkenin elektriksel direnci ($R$), akımın geçişine karşı gösterdiği zorluktur. Direnç, iletkenin yapıldığı malzemenin cinsine (özdirenç, $\rho$), uzunluğuna ($L$) ve kesit alanına ($A$) bağlıdır. Bu ilişki şu formülle ifade edilir:

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

  Burada:

  • $R$: Direnç (Ohm, $\Omega$)
  • $\rho$: Öz direnç (malzemenin cinsi, Ohm metre, $\Omega \cdot m$)
  • $L$: İletkenin uzunluğu (metre, $m$)
  • $A$: İletkenin kesit alanı (metrekare, $m^2$)
• 3. Kalınlığın (Kesit Alanının) Dirence Etkisi:

  Yukarıdaki formülde görüldüğü gibi, direnç ($R$) ile kesit alanı ($A$) ters orantılıdır. Yani, iletken telin kesit alanı ($A$) arttığında (tel kalınlaştığında), telin direnci ($R$) azalır. Akımın geçebileceği daha geniş bir yol olduğu için, akıma karşı gösterilen zorluk azalır.

• 4. Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
  • A) Devreden geçen akım: Ohm Kanunu'na göre ($V=IR$), devrenin toplam direnci azaldığında (pilin voltajı sabitken), devreden geçen akım ($I$) artar. Dolayısıyla, akım azalmaz, artar.
  • B) Telin direnci: Yukarıda açıkladığımız gibi, telin kalınlığı (kesit alanı) arttığında, telin direnci azalır. Bu doğru cevaptır.
  • C) Ampulün parlaklığı: Ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akıma ve ampulün direncine bağlı olan gücüyle ($P=I^2R_{ampul}$ veya $P=V_{ampul}^2/R_{ampul}$) orantılıdır. Devrenin toplam direnci azaldığı için devreden geçen akım artar. Bu artan akım ampulden de geçeceği için ampulün gücü ve dolayısıyla parlaklığı artar. Azalmaz, artar.
  • D) Pilin voltajı: Pilin voltajı, pilin kimyasal yapısına bağlı olan bir potansiyel fark kaynağıdır. Devredeki telin kalınlığının değişmesi pilin kendi voltajını (gerilimini) değiştirmez. Pilin voltajı sabit kalır.

Bu analizlere göre, iletken telin kalınlığı artırıldığında azalan fiziksel büyüklük telin direncidir.

Cevap B seçeneğidir.