Sorunun Çözümü
Bir elektromıknatısın kutup şiddeti (manyetik alan şiddeti), temel olarak aşağıdaki formülle ifade edilir:
\[B = \mu \frac{N}{l} I\]
Burada:
- \(B\): Manyetik alan şiddeti
- \(\mu\): Çekirdek malzemenin manyetik geçirgenliği
- \(N\): Sarım sayısı
- \(l\): Sarım uzunluğu
- \(I\): Bobinden geçen akım şiddeti
Ohm Kanunu'na göre akım şiddeti \(I = \frac{V}{R}\) olduğundan, formülü potansiyel fark \(V\) cinsinden de yazabiliriz:
\[B = \mu \frac{N}{l} \frac{V}{R}\]
Şimdi verilen öncülleri inceleyelim:
- I. V potansiyel farkını artırmak: Manyetik alan şiddeti \(B\), potansiyel fark \(V\) ile doğru orantılıdır. Dolayısıyla, \(V\) artırılırsa \(B\) de artar. Bu ifade doğrudur.
- II. sarım sayısını değiştirmeden \(l\) uzunluğunu artırmak: Sarım sayısı \(N\) sabit tutulup sarım uzunluğu \(l\) artırılırsa, \(\frac{N}{l}\) oranı (sarım yoğunluğu) azalır. Manyetik alan şiddeti \(B\), sarım yoğunluğu ile doğru orantılı olduğundan, \(B\) azalır. Bu ifade yanlıştır.
- III. \(l\) uzunluğunu sabit tutup sarım sayısını artırmak: Sarım uzunluğu \(l\) sabit tutulup sarım sayısı \(N\) artırılırsa, \(\frac{N}{l}\) oranı (sarım yoğunluğu) artar. Manyetik alan şiddeti \(B\), sarım yoğunluğu ile doğru orantılı olduğundan, \(B\) artar. Bu ifade doğrudur.
Sonuç olarak, I ve III numaralı işlemler elektromıknatısın kutup şiddetini artırır.
Cevap D seçeneğidir.