Bir öğrenci, basit bir elektrik devresinde ampulün parlaklığını etkileyen faktörleri incelemek için aşağıdaki deney düzeneklerini kurmuştur.
(1. Düzenek: 1 pil, 1 ampul)
(2. Düzenek: 2 pil, 1 ampul)
Bu düzeneklere göre, 2. düzenekteki ampulün 1. düzeneğe göre
daha parlak yanmasının temel nedeni nedir?
A) Devredeki ampul sayısının artması
B) Devredeki pil sayısının artması
C) Ampulün direncini azaltması
D) Kabloların daha uzun olması
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, basit bir elektrik devresinde ampulün parlaklığını etkileyen temel faktörlerden birini inceleyeceğiz. İki farklı deney düzeneği verilmiş ve 2. düzenekteki ampulün neden daha parlak yandığı soruluyor. Gelin, bu durumu adım adım açıklayalım:
- Elektrik devrelerinde ampulün parlaklığı, üzerinden geçen elektrik akımının miktarına bağlıdır. Bir ampulden ne kadar fazla akım geçerse, o kadar çok ısınır ve o kadar parlak ışık yayar.
- Piller, elektrik devresine enerji sağlayan kaynaklardır. Bir pilin sağladığı enerji miktarına "gerilim" (voltaj) denir. Piller seri (arka arkaya) bağlandığında, sağladıkları toplam gerilim toplanır ve artar.
- 1. düzenekte 1 pil varken, 2. düzenekte 2 pil kullanılmıştır. Bu durumda, 2. düzenekteki pillerin sağladığı toplam gerilim, 1. düzenekteki tek pilin sağladığı gerilimden daha fazladır.
- Devredeki gerilim (voltaj) arttığında ve ampulün direnci aynı kaldığında, devreden geçen elektrik akımı da artar. Bunu ünlü Ohm Kanunu ile açıklayabiliriz: Gerilim ($V$) = Akım ($I$) $\times$ Direnç ($R$). Eğer $V$ artar ve $R$ sabit kalırsa, $I$ da artmak zorundadır.
- Daha yüksek elektrik akımı, ampulün içindeki flaman telinden daha fazla geçerek onu daha çok ısıtır ve daha fazla ışık yaymasına neden olur. İşte bu yüzden 2. düzenekteki ampul daha parlak yanar.
- Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Devredeki ampul sayısının artması: Her iki düzenekte de birer ampul kullanılmıştır, dolayısıyla ampul sayısı değişmemiştir. Bu seçenek doğru değildir.
- B) Devredeki pil sayısının artması: Evet, 2. düzenekteki pil sayısı (iki pil) 1. düzenektekinden (bir pil) fazladır. Pil sayısının artması, devrenin toplam gerilimini artırarak ampulün daha parlak yanmasını sağlar. Bu seçenek doğrudur.
- C) Ampulün direncini azaltması: Her iki düzenekte de aynı ampul kullanıldığı için ampulün direnci değişmez. Ampulün direnci, ampulün yapısıyla ilgili bir özelliktir. Bu seçenek doğru değildir.
- D) Kabloların daha uzun olması: Kabloların uzunluğu artarsa, devrenin toplam direnci bir miktar artar. Bu durum, akımı azaltarak ampulün parlaklığını düşürebilir, artırmaz. Bu seçenek doğru değildir.
Cevap B seçeneğidir.
