Ayarlanabilir direnç (reosta) kullanılan bir elektrik devresinde, direncin değeri artırıldığında ampulün parlaklığı nasıl değişir?
A) Ampulün parlaklığı artar.
B) Ampulün parlaklığı azalır.
C) Ampulün parlaklığı değişmez.
D) Ampul önce söner, sonra tekrar yanar.
Elektrik devrelerinde direnç, akım ve parlaklık arasındaki ilişkiyi anlamak için harika bir soruyla karşı karşıyayız. Hadi bu soruyu adım adım inceleyelim:
- 1. Ampulün Parlaklığı ve Güç İlişkisi: Ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akımın oluşturduğu elektrik gücüyle doğrudan ilişkilidir. Bir ampul ne kadar çok elektrik gücü harcarsa, o kadar parlak yanar. Elektrik gücü ($P$) formülü genellikle $P = I \cdot V$ veya direnç ($R$) cinsinden $P = I^2 \cdot R$ ya da $P = \frac{V^2}{R}$ şeklinde ifade edilir. Burada $I$ akım, $V$ gerilimdir.
- 2. Devredeki Toplam Direnç: Soruda ayarlanabilir direnç (reosta) kullanıldığı belirtiliyor ve bu direncin değeri artırılıyor. Bir devredeki toplam direnç, akımın geçişine karşı gösterilen zorluktur. Reostanın direnci artırıldığında, devrenin toplam direnci de artar.
- 3. Ohm Kanunu ve Akım Değişimi: Elektrik devrelerinin temel yasalarından biri olan Ohm Kanunu'na göre, bir devreden geçen akım ($I$), devrenin gerilimi ($V$) ile doğru orantılı, toplam direnci ($R_{toplam}$) ile ters orantılıdır. Bu ilişki $I = \frac{V}{R_{toplam}}$ formülüyle ifade edilir. Devremizde pilin (gerilim kaynağının) gerilimi sabit kabul edilir. Reostanın direnci artırıldığında, devrenin toplam direnci ($R_{toplam}$) artar. Gerilim ($V$) sabit kaldığı için, Ohm Kanunu'na göre devreden geçen toplam akım ($I$) azalır.
- 4. Ampul Üzerinden Geçen Akım ve Güç: Ampul, devrenin bir parçası olduğu için, devreden geçen toplam akım ($I$) aynı zamanda ampul üzerinden geçen akımdır. Akım azaldığına göre, ampul üzerinden geçen akım da azalır. Ampulün harcadığı gücü $P_{ampul} = I^2 \cdot R_{ampul}$ formülüyle düşünebiliriz (burada $R_{ampul}$ ampulün kendi direncidir ve sabittir). Akım ($I$) azaldığı için, ampulün harcadığı güç ($P_{ampul}$) de azalacaktır.
- 5. Sonuç: Ampulün harcadığı elektrik gücü azaldığında, yaydığı ışık miktarı da azalır. Dolayısıyla ampulün parlaklığı azalır.
Bu nedenle, direncin değeri artırıldığında ampulün parlaklığı azalır.
Cevap B seçeneğidir.
