Merhaba sevgili öğrenciler,
Bu soruda, paralel levhalı bir sığacın (kondansatörün) sığası ($C$) ile ilgili verilen ifadelerin doğruluğunu inceleyeceğiz. Sığa, bir sığacın elektrik yükü depolama kapasitesini gösteren bir özelliktir. Bir paralel levhalı sığacın sığası için temel formülü hatırlayarak başlayalım.
Temel Sığa Formülü:
Paralel levhalı bir sığacın sığası $C$, levhaların alanı $A$, levhalar arasındaki uzaklık $d$ ve levhalar arasındaki yalıtkan maddenin dielektrik sabiti $\epsilon$ ile aşağıdaki formülle ifade edilir:
$$C = \frac{\epsilon A}{d}$$
Bu formül, sığanın nelere bağlı olduğunu açıkça göstermektedir. Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
A) Levhalar arasındaki uzaklık $d$ artırılırsa, sığa $C$ azalır.
Formülde $d$ paydada yer almaktadır. Bu, $C$ ile $d$ arasında ters orantı olduğu anlamına gelir. Eğer levhalar arasındaki uzaklık $d$ artırılırsa, sığa $C$ azalır. Bu ifade DOĞRUDUR.
B) Levhaların alanı $A$ artırılırsa, sığa $C$ artar.
Formülde $A$ pay kısmında yer almaktadır. Bu, $C$ ile $A$ arasında doğru orantı olduğu anlamına gelir. Eğer levhaların alanı $A$ artırılırsa, sığa $C$ artar. Bu ifade DOĞRUDUR.
C) Levhalar arasına dielektrik sabiti daha büyük bir madde konulursa, sığa $C$ artar.
Formülde $\epsilon$ (dielektrik sabiti) pay kısmında yer almaktadır. Bu, $C$ ile $\epsilon$ arasında doğru orantı olduğu anlamına gelir. Eğer levhalar arasına dielektrik sabiti daha büyük bir madde konulursa, sığa $C$ artar. Bu ifade DOĞRUDUR.
D) Sığaç bir üretece bağlanıp yüklenirse, sığacın sığası $C$ artar.
Sığa ($C$), bir sığacın geometrik yapısına (levha alanı $A$ ve levhalar arası uzaklık $d$) ve levhalar arasındaki yalıtkan maddenin cinsine ($\epsilon$) bağlı bir özelliktir. Sığacın üzerine depolanan yük miktarı ($Q$) veya levhalar arasındaki potansiyel fark ($V$) değiştiğinde, sığanın değeri değişmez. $Q = C \cdot V$ bağıntısında, $Q$ veya $V$ değiştiğinde, $C$ sabit kalırken diğer değişken buna göre ayarlanır. Yani, sığacın yüklenmesi veya boşalması sığasının değerini değiştirmez. Bu ifade YANLIŞTIR.
E) Levhalar arasındaki elektrik alan şiddeti artırılırsa, sığa $C$ değişmez.
Elektrik alan şiddeti ($E$), levhalar arasındaki potansiyel fark ($V$) ve uzaklık ($d$) ile $E = V/d$ şeklinde ilişkilidir. Sığa ($C$) ise yukarıda belirttiğimiz gibi sadece geometrik ve dielektrik özelliklere bağlıdır. Sığacın üzerine uygulanan potansiyel fark veya oluşan elektrik alan şiddeti değiştiğinde, sığanın değeri değişmez. Bu ifade DOĞRUDUR.
Yukarıdaki analizler sonucunda, sığacın yüklenmesinin sığasının değerini artırdığını belirten D seçeneğindeki ifadenin yanlış olduğu anlaşılmaktadır.
Cevap D seçeneğidir.
