Deneyin amacı, bir iletkenin direncinin iletkenin uzunluğuna bağlı olduğunu göstermektir. Bir iletkenin direnci şu formülle ifade edilir:
$$R = \rho \frac{L}{A}$$
- $R$: Direnç
- $\rho$: İletkenin özdirenci (malzeme cinsi)
- $L$: İletkenin uzunluğu
- $A$: İletkenin kesit alanı
Deneyin amacına ulaşabilmesi için, sadece incelenen değişkenin (uzunluk) değiştirilmesi, diğer değişkenlerin (malzeme cinsi ve kesit alanı) sabit tutulması gerekir. Soruda "dik kesit alanları aynı olan teller" ifadesiyle $A$ sabit tutulmuştur.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) 10 cm uzunluğunda alüminyum tel ve 5 cm uzunluğunda alüminyum tel:
- Malzeme cinsi ($\rho$): Alüminyum (sabit)
- Uzunluk ($L$): 10 cm ve 5 cm (farklı)
- Kesit alanı ($A$): Aynı (sabit)
Bu seçenekte sadece uzunluk değiştiği için, ampulün parlaklığındaki değişim doğrudan uzunluğun dirence etkisini gösterecektir. Bu, deneyin amacına uygundur.
- B) 10 cm uzunluğunda gümüş tel ve 10 cm uzunluğunda altın tel:
- Malzeme cinsi ($\rho$): Gümüş ve Altın (farklı)
- Uzunluk ($L$): 10 cm ve 10 cm (sabit)
Bu seçenek, malzemenin dirence etkisini gösterir, uzunluğun değil.
- C) 10 cm uzunluğunda bakır tel ve 5 cm uzunluğunda demir tel:
- Malzeme cinsi ($\rho$): Bakır ve Demir (farklı)
- Uzunluk ($L$): 10 cm ve 5 cm (farklı)
Hem malzeme cinsi hem de uzunluk değiştiği için, hangi faktörün dirence etki ettiğini ayırt etmek mümkün olmaz. Bu, kontrollü bir deney değildir.
- D) 10 cm uzunluğunda plastik tel ve 10 cm uzunluğunda bakır tel:
- Malzeme cinsi ($\rho$): Plastik ve Bakır (farklı, plastik yalıtkandır)
- Uzunluk ($L$): 10 cm ve 10 cm (sabit)
Bu seçenek, yalıtkan ve iletken arasındaki farkı veya malzemenin dirence etkisini gösterir, uzunluğun değil.
Sonuç olarak, deneyin amacına ulaşabilmesi için sadece uzunluğun değiştirilmesi ve diğer tüm değişkenlerin sabit tutulması gerekmektedir. Bu koşulu sağlayan tek seçenek A'dır.
Cevap A seçeneğidir.