Merhaba sevgili öğrenciler!
Elektrik akımının oluşumu ve iletkenlerle ilgili temel bilgileri içeren bu soruyu adım adım inceleyelim ve hangi ifadenin yanlış olduğunu bulalım.
Bu ifade doğrudur. Metallerin atomları, en dış yörüngelerindeki elektronları (valans elektronları) atom çekirdeklerine zayıf bir şekilde bağlıdır. Bu elektronlar, metal içinde serbestçe hareket edebilir ve bir "elektron denizi" oluşturur. Bu serbest elektronlar sayesinde metaller elektriği çok iyi iletir.
Bu ifade de doğrudur. Bir iletken içinde elektrik alan uygulandığında, serbest yük taşıyıcıları (genellikle elektronlar) rastgele hareketlerinin yanı sıra belirli bir yöne doğru net bir hareket kazanır. Bu düzenli ve yönlü hareket, elektrik akımını oluşturur.
Bu ifade doğrudur. Yalıtkan maddelerde (örneğin cam, plastik, ahşap) elektronlar atom çekirdeklerine çok sıkı bağlıdır ve serbestçe hareket edemezler. Bu nedenle, elektrik akımını iletecek yeterli sayıda serbest yük taşıyıcısı bulunmaz.
İşte bu ifade yanlıştır! Bir iletkene gerilim uygulandığında, elektrik alanın etkisi iletken boyunca neredeyse ışık hızıyla (yaklaşık $3 \times 10^8$ m/s) yayılır ve bu, devrenin anında çalışmasını sağlar. Ancak, bu elektrik alanın etkisiyle hareket eden bireysel elektronların ortalama hızı (sürüklenme hızı) oldukça düşüktür. Tipik bir bakır telde, elektronların sürüklenme hızı milimetre/saniye mertebesindedir. Yani, elektrik sinyali çok hızlı yayılırken, elektronların kendileri yavaş hareket eder.
Bu ifade doğrudur. Bir iletkenin uçlarına potansiyel fark uygulandığında, iletken içinde bir elektrik alan oluşur. Bu elektrik alan, serbest elektronlara bir kuvvet uygular ve onları elektrik alanın tersi yönde hareket etmeye zorlayarak elektrik akımını başlatır.
Yukarıdaki açıklamalardan da anlaşıldığı gibi, elektronların bir iletken içinde hareket hızı (sürüklenme hızı) ışık hızına yakın değildir. Işık hızına yakın olan, elektrik alanın veya elektrik sinyalinin iletken boyunca yayılma hızıdır.
Cevap D seçeneğidir.
