Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için, bir telin elektriksel direncini ve bu direncin ampul parlaklığı üzerindeki etkisini anlamamız gerekir.
- Tel Direnci: Bir telin direnci ($R$), öz direnci ($\rho$), uzunluğu ($L$) ve kesit alanı ($A$) ile ilişkilidir: $R = \rho \frac{L}{A}$. Soruda K, L ve M tellerinin aynı cins ve aynı boyda olduğu belirtilmiştir. Bu durumda $\rho$ ve $L$ sabittir. Direnç, telin kesit alanı ($A$) ile ters orantılıdır. Kesit alanı ise telin kalınlığı ile doğru orantılıdır. Yani, tel ne kadar kalınsa, direnci o kadar azdır.
- Ampul Parlaklığı: Bir ampulün parlaklığı, üzerinden geçen akım miktarı ile doğru orantılıdır. Devredeki toplam direnç azaldıkça, Ohm Kanunu ($I = V/R_{toplam}$) gereği akım artar ve ampul daha parlak yanar. Dolayısıyla, devreye bağlanan telin direnci ne kadar azsa, ampul o kadar parlak yanar.
Şimdi verilen grafiği ve ifadeleri inceleyelim:
Grafik Analizi:
- Grafiğe göre tellerin kalınlıkları arasındaki ilişki: Kalınlık(L) < Kalınlık(K) < Kalınlık(M)
- Bu durumda, dirençleri arasındaki ilişki ters orantılı olacaktır: Direnç(M) < Direnç(K) < Direnç(L)
- Ampul parlaklığı dirençle ters orantılı olduğundan: Parlaklık(M) > Parlaklık(K) > Parlaklık(L)
İfadelerin Değerlendirilmesi:
- I. Test ucuna M takılırsa ampul en parlak yanar.
- M telinin kalınlığı en fazladır.
- Kalınlığı en fazla olan telin direnci en azdır.
- Direnci en az olan tel devredeyken ampul en parlak yanar.
- Bu ifade doğrudur.
- II. K ve L telleri test ucunda denendiğinde, ampulün K'de daha parlak yandığı gözlemlenir.
- Grafiğe göre K telinin kalınlığı L telinden fazladır. (Kalınlık(K) > Kalınlık(L))
- Bu durumda K telinin direnci L telinin direncinden daha azdır. (Direnç(K) < Direnç(L))
- Direnci daha az olan K telinde ampul daha parlak yanar.
- Bu ifade doğrudur.
- III. Üç telde de aynı ampul parlaklığı gözlemlenir.
- Tellerin kalınlıkları farklı olduğu için dirençleri de farklıdır.
- Farklı dirençler, devreden geçen akımın farklı olmasına ve dolayısıyla ampul parlaklıklarının da farklı olmasına neden olur.
- Bu ifade yanlıştır.
Sonuç olarak, I ve II numaralı ifadeler doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.