6. sınıf Fen Bilimleri Elektriğin İletimi ünitesi konu anlatımı Test 1

Bir iletkenin direnci; iletkenin uzunluğu, kesit alanı ve yapıldığı maddenin özdirencine bağlıdır.
Buna göre aynı maddeden yapılmış iki iletkenden, uzunluğu daha fazla ve kesit alanı daha küçük olan iletken için ne söylenebilir?

A) Direnci daha küçüktür
B) Direnci daha büyüktür
C) İletkenliği daha fazladır
D) Elektrik yükü daha azdır

Bu soruyu çözmek için, bir iletkenin elektriksel direncini etkileyen faktörleri ve bu faktörlerin dirençle nasıl bir ilişkisi olduğunu hatırlamamız gerekiyor.

• Direnç Formülü: Bir iletkenin direnci ($R$), aşağıdaki formülle ifade edilir:

  $R = \rho \frac{L}{A}$

  Burada $R$ iletkenin direncini, $\rho$ (rho) iletkenin yapıldığı maddenin özdirencini, $L$ iletkenin uzunluğunu ve $A$ iletkenin kesit alanını temsil eder. Direncin birimi Ohm ($\Omega$), özdirencin birimi Ohm metre ($\Omega \cdot m$), uzunluğun birimi metre ($m$) ve kesit alanının birimi metrekare ($m^2$)'dir.

• Direncin Uzunluk ile İlişkisi: Direnç ($R$), iletkenin uzunluğu ($L$) ile doğru orantılıdır. Yani, iletken ne kadar uzun olursa, elektrik akımının kat etmesi gereken yol uzayacağından, direnci de o kadar artar. Tıpkı uzun bir borudan su akıtmanın daha zor olması gibi, uzun bir iletkenden elektrik akımı geçirmek de daha zordur.
• Direncin Kesit Alanı ile İlişkisi: Direnç ($R$), iletkenin kesit alanı ($A$) ile ters orantılıdır. Yani, iletkenin kesit alanı ne kadar büyük olursa, elektronların hareket edebileceği alan genişleyeceğinden, direnci de o kadar azalır. Geniş bir borudan suyun daha rahat akması gibi, geniş bir iletkenden de elektrik akımı daha rahat geçer.
• Direncin Özdirenç ile İlişkisi: Direnç ($R$), maddenin özdirenci ($\rho$) ile doğru orantılıdır. Her maddenin elektriği iletme yeteneği farklıdır; özdirenci yüksek olan maddeler, akıma daha fazla direnç gösterir. Örneğin, bakırın özdirenci demirden daha düşüktür, bu yüzden bakır daha iyi bir iletkendir.
• Sorudaki Durumun Analizi:

  Soruda bize iki önemli bilgi verilmiştir:

  1. İletkenler aynı maddeden yapılmıştır. Bu, özdirenç ($\rho$) değerinin her iki iletken için de sabit olduğu anlamına gelir. Yani, maddenin türü direnci değiştiren bir faktör olmayacaktır.

  2. İkinci iletkenin uzunluğu daha fazla ($L$ artıyor) ve kesit alanı daha küçük ($A$ azalıyor) olduğu belirtilmiştir.

• Sonucun Belirlenmesi:

  Yukarıda açıkladığımız ilişkileri kullanarak sonucu belirleyelim:

  1. Uzunluğun ($L$) artması, direnci artırır.

  2. Kesit alanının ($A$) azalması, direnci artırır.

  Her iki faktör de iletkenin direncini artırıcı yönde etki ettiği için, uzunluğu daha fazla ve kesit alanı daha küçük olan iletkenin direnci kesinlikle daha büyük olacaktır.

• Seçeneklerin Değerlendirilmesi:

  Şimdi seçenekleri inceleyelim:

  A) Direnci daha küçüktür: Yanlış. Uzunluk artışı ve kesit alanı azalışı direnci artırır.

  B) Direnci daha büyüktür: Doğru. Hem uzunluk artışı hem de kesit alanı azalışı direnci büyütür.

  C) İletkenliği daha fazladır: Yanlış. Direnç arttığı için iletkenlik azalır (iletkenlik, direncin tersidir). Bir şeyin direnci ne kadar yüksekse, iletkenliği o kadar düşüktür.

  D) Elektrik yükü daha azdır: Yanlış. İletkenin direnci, taşıdığı elektrik yükü miktarıyla doğrudan ilgili değildir; daha çok akımın geçişine gösterdiği zorlukla ilgilidir.

Bu nedenle, uzunluğu daha fazla ve kesit alanı daha küçük olan iletkenin direnci daha büyük olacaktır.

Cevap B seçeneğidir.