5. Sınıf Basit Bir Elektrik Devresinde Ampul Parlaklığını Etkileyen Değişkenler Test 8

Soru 8 / 12
Sorunun Çözümü

Verilen görselde K ampulünün L ampulünden daha parlak olduğu açıkça görülmektedir. Özdeş ampullerin parlaklığı, üzerlerinden geçen akım şiddetiyle doğru orantılıdır. Yani, K ampulünden geçen akım (\(I_K\)) L ampulünden geçen akımdan (\(I_L\)) daha büyüktür: \(I_K > I_L\).

Bir elektrik devresinde seri bağlı özdeş pillerin toplam gerilimi (\(V_{toplam}\)) pil sayısı (\(N_p\)) ile doğru orantılıdır (\(V_{toplam} = N_p \cdot E\), burada E bir pilin gerilimidir). Seri bağlı özdeş ampullerin toplam direnci (\(R_{toplam}\)) ampul sayısı (\(N_a\)) ile doğru orantılıdır (\(R_{toplam} = N_a \cdot R\), burada R bir ampulün direncidir).

Ohm Kanunu'na göre devreden geçen akım \(I = \frac{V_{toplam}}{R_{toplam}}\) formülüyle bulunur. Bu durumda, bir ampulden geçen akım:

\[ I = \frac{N_p \cdot E}{N_a \cdot R} \]

E ve R sabit değerler olduğundan, akım pil sayısı ile doğru, ampul sayısı ile ters orantılıdır:

\[ I \propto \frac{\text{Pil Sayısı}}{\text{Ampul Sayısı}} \]

K ampulü L ampulünden daha parlak olduğuna göre (\(I_K > I_L\)), aşağıdaki ilişki sağlanmalıdır:

\[ \frac{\text{K devresindeki Pil Sayısı}}{\text{K devresindeki Ampul Sayısı}} > \frac{\text{L devresindeki Pil Sayısı}}{\text{L devresindeki Ampul Sayısı}} \]

Veya kısaca: \( \frac{N_{pK}}{N_{aK}} > \frac{N_{pL}}{N_{aL}} \)

Şimdi seçenekleri bu eşitsizliğe göre inceleyelim:

  • A) Pil Sayısı: K > L (\(N_{pK} > N_{pL}\)), Ampul Sayısı: K = L (\(N_{aK} = N_{aL}\))

    Eşitsizlik: \( \frac{N_{pK}}{N_{aK}} > \frac{N_{pL}}{N_{aK}} \)

    Ampul sayıları eşit olduğu için, \(N_{pK} > N_{pL}\) olması gerekir. Bu, seçenekte verilen bilgiyle tutarlıdır. Dolayısıyla bu durum mümkün olabilir.

  • B) Pil Sayısı: K > L (\(N_{pK} > N_{pL}\)), Ampul Sayısı: K > L (\(N_{aK} > N_{aL}\))

    Bu durum da mümkün olabilir. Örneğin, \(N_{pK}=3, N_{pL}=1\) ve \(N_{aK}=2, N_{aL}=1\) ise, \( \frac{3}{2} = 1.5 \) ve \( \frac{1}{1} = 1 \). Burada \(1.5 > 1\) olduğundan K daha parlak olur. Dolayısıyla bu durum mümkün olabilir.

  • C) Pil Sayısı: K = L (\(N_{pK} = N_{pL}\)), Ampul Sayısı: K < L (\(N_{aK} < N_{aL}\))

    Eşitsizlik: \( \frac{N_{pK}}{N_{aK}} > \frac{N_{pK}}{N_{aL}} \)

    Pil sayıları eşit olduğu için, \( \frac{1}{N_{aK}} > \frac{1}{N_{aL}} \) olması gerekir. Bu da \(N_{aL} > N_{aK}\) veya \(N_{aK} < N_{aL}\) anlamına gelir. Bu, seçenekte verilen bilgiyle tutarlıdır. Dolayısıyla bu durum mümkün olabilir.

  • D) Pil Sayısı: K < L (\(N_{pK} < N_{pL}\)), Ampul Sayısı: K = L (\(N_{aK} = N_{aL}\))

    Eşitsizlik: \( \frac{N_{pK}}{N_{aK}} > \frac{N_{pL}}{N_{aK}} \)

    Ampul sayıları eşit olduğu için, \(N_{pK} > N_{pL}\) olması gerekir. Ancak seçenekte \(N_{pK} < N_{pL}\) olduğu belirtilmiştir. Bu iki durum birbiriyle çelişmektedir. Eğer K'nın pil sayısı L'den az ve ampul sayıları eşitse, K ampulü L'den daha az akım çeker ve dolayısıyla daha az parlak olurdu. Bu, görseldeki K'nın L'den daha parlak olduğu bilgisiyle çelişir.

Bu nedenle, D seçeneğindeki ilişki K'nın L'den daha parlak olması durumuyla tutarlı değildir ve "olamaz".

Cevap D seçeneğidir.

🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla

Konunu yaz; MEB uyumlu test ve özetler saniyeler içinde hazırlansın. 🖨️ Ücretsiz PDF indir!

⚡ Hemen Hazırla
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş