Merhaba sevgili öğrenciler!
Bir iletkenin direnci, elektrik akımının o iletken üzerinden ne kadar zor geçtiğini gösteren önemli bir özelliktir. Bu soruda, direnç ile ilgili verilen ifadelerden hangisinin yanlış olduğunu bulmamız isteniyor. İletkenin direncini etkileyen faktörleri hatırlayarak her bir seçeneği inceleyelim.
Bir iletkenin direnci $R$, genellikle şu formülle ifade edilir:
$R = \rho \frac{L}{A}$
Burada:
Şimdi seçenekleri bu formül ve temel fizik bilgimiz ışığında değerlendirelim:
A) İletkenin boyu ile doğru orantılıdır.
Formülde $R = \rho \frac{L}{A}$ ifadesine baktığımızda, $L$ (boy) pay kısmında yer almaktadır. Bu, iletkenin boyu arttıkça direncin de artacağı anlamına gelir. Uzun bir tel, elektronların daha fazla yol kat etmesini ve daha fazla engelle karşılaşmasını gerektirir, bu da direnci artırır. Bu ifade doğrudur.
B) İletkenin kesit alanı ile ters orantılıdır.
Formülde $R = \rho \frac{L}{A}$ ifadesine baktığımızda, $A$ (kesit alanı) payda kısmında yer almaktadır. Bu, iletkenin kesit alanı arttıkça direncin azalacağı anlamına gelir. Kalın bir tel, elektronların geçişi için daha geniş bir yol sunar, bu da akımın daha kolay akmasını ve direncin azalmasını sağlar. Bu ifade doğrudur.
C) İletkenin yapıldığı maddenin öz direnci ile doğru orantılıdır.
Formülde $R = \rho \frac{L}{A}$ ifadesine baktığımızda, $\rho$ (öz direnç) pay kısmında yer almaktadır. Her maddenin kendine özgü bir direnç değeri vardır. Öz direnci yüksek olan bir malzeme (örneğin, nichrome teli), aynı boyutlardaki öz direnci düşük bir malzemeye (örneğin, bakır teli) göre daha fazla direnç gösterir. Bu ifade doğrudur.
D) İletkenin uçları arasındaki potansiyel fark ile doğru orantılıdır.
Bu ifade yanlıştır. Ohm Yasası'na göre $V = IR$ veya $R = \frac{V}{I}$'dir. Burada $V$ potansiyel farkı, $I$ akım ve $R$ dirençtir. Direnç ($R$), iletkenin geometrik özelliklerine (boy, kesit alanı) ve yapıldığı malzemenin öz direncine bağlı bir özelliktir. Potansiyel fark ($V$) veya akım ($I$) değiştiğinde, direnç değişmez (sıcaklık sabit kaldığı sürece). Eğer potansiyel fark artarsa, akım da aynı oranda artar, böylece direnç sabit kalır. Direnç, potansiyel farkın bir nedeni veya sonucu değildir; potansiyel fark ile akım arasındaki oranı belirleyen bir özelliktir.
E) İletkenin sıcaklığı arttıkça genellikle artar.
Çoğu metalik iletken için bu ifade doğrudur. Sıcaklık arttıkça, iletkenin içindeki atomlar daha fazla titreşir. Bu titreşimler, serbest elektronların hareketini engeller ve çarpışma olasılığını artırır, bu da elektrik akımının geçişine karşı koymayı zorlaştırır ve direnci artırır.
Yukarıdaki açıklamalardan da anlaşıldığı gibi, iletkenin direnci potansiyel fark ile doğru orantılı değildir. Direnç, iletkenin kendi içsel bir özelliğidir.
Cevap D seçeneğidir.
