6. sınıf Fen Bilimleri Elektriğin İletimi ünitesi test çöz ve sorular Test 1

Bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel fark iki katına çıkarıldığında, iletkenden geçen akım ve iletkenin direnci için ne söylenebilir?

A) Akım iki katına çıkar, direnç değişmez
B) Akım yarıya iner, direnç değişmez
C) Akım değişmez, direnç iki katına çıkar
D) Akım iki katına çıkar, direnç yarıya iner

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruyu çözmek için elektrik devrelerinin temel yasalarından biri olan Ohm Yasası'nı ve direnç kavramını iyi anlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:

• 1. Ohm Yasası'nı Hatırlayalım:

  Ohm Yasası, bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel fark (gerilim), iletkenden geçen akım ve iletkenin direnci arasındaki ilişkiyi açıklar. Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir:

  $V = I \cdot R$

  Burada:

  • $V$: Potansiyel fark (Gerilim) - Birimi Volt (V)
  • $I$: Akım şiddeti - Birimi Amper (A)
  • $R$: Direnç - Birimi Ohm ($\Omega$)
• 2. Direnç Kavramını Anlayalım:

  Bir iletkenin direnci ($R$), o iletkenin yapıldığı malzemenin cinsine (özdirenç), uzunluğuna ve kesit alanına bağlı bir özelliktir. Yani, bir iletkenin direnci, üzerinden geçen akım veya uçları arasındaki potansiyel fark değiştiğinde değişmez (sıcaklık sabit kaldığı sürece ve Ohm yasasına uyan malzemeler için). Direnç, akıma karşı gösterilen zorluktur ve iletkenin "kimliği" gibidir.

• 3. Sorudaki Değişikliği Uygulayalım:

  Soruda, iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkın iki katına çıkarıldığı belirtiliyor. İlk durumu ve yeni durumu karşılaştıralım:

  • İlk Durum: Potansiyel fark $V_1$, akım $I_1$, direnç $R$.

    $V_1 = I_1 \cdot R$

  • Yeni Durum: Potansiyel fark $V_2 = 2V_1$. Direnç, yukarıda açıkladığımız gibi değişmez, yani hala $R$. Yeni akım $I_2$ olsun.

    $V_2 = I_2 \cdot R$

    $2V_1 = I_2 \cdot R$

• 4. Akımdaki Değişimi Bulalım:

  İlk durumdaki denklemden $I_1 = \frac{V_1}{R}$ olduğunu biliyoruz.

  Yeni durumdaki denklemde $V_1$'in yerine $I_1 \cdot R$ yazarsak:

  $2 \cdot (I_1 \cdot R) = I_2 \cdot R$

  Denklemin her iki tarafındaki $R$ değerlerini sadeleştirebiliriz (çünkü $R \neq 0$):

  $2 \cdot I_1 = I_2$

  Bu sonuç bize, potansiyel fark iki katına çıkarıldığında, iletkenden geçen akımın da iki katına çıktığını gösterir.

• 5. Dirençteki Değişimi Tekrar Değerlendirelim:

  Yukarıda da belirttiğimiz gibi, bir iletkenin direnci, uygulanan potansiyel fark veya geçen akım ile değişmez. Direnç, iletkenin fiziksel özelliklerine bağlıdır. Dolayısıyla, potansiyel fark iki katına çıkarıldığında iletkenin direnci değişmez.

Sonuç olarak, potansiyel fark iki katına çıkarıldığında akım iki katına çıkar, direnç ise değişmez.

Cevap A seçeneğidir.