Bir elektrik devresinde ampulün parlaklığının azalmasının nedeni aşağıdakilerden hangisi olamaz?
A) Devreye seri bağlı direnç eklenmesi
B) Pil sayısının azaltılması
C) Ampul sayısının artırılması
D) İletken telin kalınlığının artırılması
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bir elektrik devresinde ampulün parlaklığı, ampul üzerinden geçen akım miktarı ve ampulün direnci ile doğrudan ilişkilidir. Ampulün parlaklığı, ampulün harcadığı güç ($P$) ile doğru orantılıdır. Güç ise $P = I^2 \cdot R$ veya $P = \frac{V^2}{R}$ formülleriyle ifade edilir. Burada $I$ akım, $V$ gerilim ve $R$ dirençtir. Yani, ampulün parlaklığının azalması için ampul üzerinden geçen akımın azalması veya ampul üzerindeki gerilimin azalması gerekir.
- A) Devreye seri bağlı direnç eklenmesi:
- Bir devreye seri direnç eklendiğinde, devrenin toplam direnci ($R_{toplam}$) artar.
- Ohm Kanunu'na göre ($I = \frac{V}{R_{toplam}}$), devrenin toplam direnci arttığında, devreden geçen toplam akım ($I$) azalır (pil gerilimi sabitken).
- Ampul üzerinden geçen akım azaldığı için ampulün parlaklığı azalır.
- Dolayısıyla, bu ampulün parlaklığının azalmasının bir nedeni olabilir.
- B) Pil sayısının azaltılması:
- Devredeki pil sayısının azaltılması, devrenin toplam gerilimini ($V$) düşürür.
- Ohm Kanunu'na göre ($I = \frac{V}{R_{toplam}}$), devrenin toplam gerilimi azaldığında, devreden geçen toplam akım ($I$) azalır (devre direnci sabitken).
- Ampul üzerinden geçen akım azaldığı için ampulün parlaklığı azalır.
- Dolayısıyla, bu ampulün parlaklığının azalmasının bir nedeni olabilir.
- C) Ampul sayısının artırılması:
- Eğer ampuller devreye seri bağlanarak sayıları artırılırsa, devrenin toplam direnci artar. Bu durumda devreden geçen akım azalır ve her bir ampulün parlaklığı azalır.
- Eğer ampuller devreye paralel bağlanarak sayıları artırılırsa ve pilin iç direnci varsa, ana koldan çekilen toplam akım artacağı için pilin uçları arasındaki gerilim düşer. Bu da paralel bağlı ampullerin her birinin parlaklığının azalmasına neden olur.
- Her iki durumda da (seri bağlantı veya iç dirençli paralel bağlantı), ampul parlaklığının azalması mümkündür.
- Dolayısıyla, bu ampulün parlaklığının azalmasının bir nedeni olabilir.
- D) İletken telin kalınlığının artırılması:
- Bir iletken telin direnci, $R = \rho \cdot \frac{L}{A}$ formülü ile hesaplanır. Burada $\rho$ telin özdirenci, $L$ telin uzunluğu ve $A$ telin kesit alanıdır.
- Telin kalınlığının artırılması, telin kesit alanının ($A$) artması anlamına gelir.
- Kesit alanı ($A$) arttığında, telin direnci ($R$) azalır.
- Devredeki bağlantı tellerinin direncinin azalması, devrenin toplam direncini azaltır.
- Devrenin toplam direnci azaldığında, Ohm Kanunu'na göre ($I = \frac{V}{R_{toplam}}$), devreden geçen toplam akım ($I$) artar.
- Ampul üzerinden geçen akım arttığı için ampulün parlaklığı artar veya en azından azalmaz.
- Dolayısıyla, bu ampulün parlaklığının azalmasının bir nedeni olamaz; tam tersine parlaklığı artırır.
Bu analizlere göre, ampulün parlaklığının azalmasının nedeni olamayacak seçenek D'dir.
Cevap D seçeneğidir.
